A revolução iniciada com a criação da Mecânica Quântica nos primórdios do século XX está longe de ser concluída, uma vez que a manipulação e controle de sistemas quânticos cada vez mais complexos tem se tornado realidade em laboratórios do mundo todo, inclusive em Uberlândia. Os problemas estudados pelo grupo teórico GNano envolvem sistemas quânticos que vão desde algumas centenas de átomos, como junções elétricas  contendo, no seu ponto mais estreito, desde um único átomo a moléculas orgânicas (e que podem ser estudadas no laboratório via passagem de corrente elétrica) a centenas de milhares de átomos, como fios quânticos semicondutores e nanofitas de grafeno, ou mesmo gases bidimensionais de elétrons.

Tais sistemas têm recebido o nome genérico de 'novos materiais'.

Nosso foco é em desenvolver expertise na simulação numérica e/ou analítica destes sistemas e similares,
para entender as propriedades exóticas apresentadas por eles nos laboratórios de nossos colegas experimentais.
Para desenvolver tal expertise, contamos com a colaboração cada vez mais próxima, bem como a complementaridade, de técnicas teóricas como grupo de renormalização, funções de Green, estrutura de bandas, modelos efetivos e teoria de grupos, que são usadas por nós nas áreas de spintrônica, isolantes topológicos, grafeno e novos materiais em geral, para entender fenômenos emergentes e exóticos que têm sido vistos quase cotidianamente nos laboratórios. Tais pesquisas, sendo realizadas em instituições do mundo inteiro, formarão os alicerces de tecnologias que irão revolucionar a maneira como vivemos. Os membros do GNano estão no momento elaborando projetos que possam alavancar colaborações diretas com dois grupos experimentais do Programa de  Física em Uberlândia: o GFeMM (Grupo de Ferroelétricos e Materiais Multifuncionais) e o GPMES (Grupo de Propriedades Magnéticas e Estruturais dos Sólidos). A experiência das instituições internacionais que tivemos a oportunidade de conhecer, ou mesmo participar, nos mostra que é na interface teórico/experimental que os avanços mais significativos na área de novos materiais têm ocorrido.