Kvantové technologie jsou jedním ze stěžejních oborů, jimž se NTC věnuje. Pětiletý projekt se zaměří na studium materiálů, které vykazují zcela nové vlastnosti vysvětlitelné právě kvantovou fyzikou. Využití naleznou nejen v kvantových počítačích, unikátních senzorech, integrovaných obvodech či elektronických zařízeních pracujících takřka bez energie, ale také v oblasti medicíny či pokročilých biotechnologiích. Mohou mít také zásadní význam pro bezemisní technologie. Projekt, na němž se v roli partnerů podílí také Univerzita Karlova, Masarykova univerzita a Vysoké učení technické v Brně, je v celkové hodnotě bezmála půl miliardy korun.

Navíc kromě projektu zaměřeného na výzkum kvantových materiálů čeká NTC ještě spolupráce na projektu „Strojní inženýrství biologických a bioinspirovaných systémů“, který vede Vysoké učení technické v Brně. I ten je jedním z patnácti podpořených projektů.