펨토초 시간 영역에서는 여러 양자 상태들이 동시에 관여하여 진동 결맞음, 전자 결맞음, 진동-전자 커플링 등의 양자결맞음 현상을 나타내며, 이러한 초기의 양자동역학이 에너지 전달, 전자 전달, 화학반응 등 화학 현상의 운명을 결정하게된다. 작은 유기분자로부터 기능성 나노시스템과 바이오시스템에서 이러한 양자 결 맞음에 따른 양자동역학을 실험과 이론 연구로 규명하고 나아가 양자동역학을 이용하여 에너지전달 및 전 자 전달 등 화학시스템의 기능을 증강시키는 연구를 위하어 양자동역학 연구센터(Center for Quantum Dynamics; CQD)를 설립하였다. 포스텍과 서울대, 연세대, 고려대, KAIST, GIST, 경북대 화학과에서 12 명의 실험/이론 전문가가 모여, 물질 의 구조, 결맞은 상태, 에너지 흐름, 화학 반응의 결과 등을 시간에 따라 측정하되 양자동역학을 보여줄 수 있는 높은 시간 분해능과 광대역 주파수 분광법을 개발하고, 들뜬 상태 분자의 양자동역학을 기술할 수 있 는 양자역학과 분자시뮬레이션 등의 이론적 도구를 개발하게된다. 이러한 기초 연구를 바탕으로 광화학반 응을 이해하고 조절하는 시도를 하며 , 나노시스템과 바이오시스템의 빛과 관련된 기능 향상을 도모한다.