强关联电子体系中的零温量子相变及其临界现象一直是凝聚态物理的前沿研究方向之一。在低维和阻挫量子磁性材料中，强量子涨落、物态竞争使得量子临界点附近涌现尤为丰富的新现象。我们开发了具有高压、强磁场、极低温等国际领先联合极端条件的核磁共振谱学技术，对低维量子磁性材料进行调控和测试，发现了量子临界点附近演生的多种新奇物态和新型元激发，其中包括E₈代数态粒子、双磁振子凝聚，以及超越朗道理论范式的解禁闭量子临界、候选量子自旋液体态等。这些新物态和新粒子有可能促进对高温超导机理的理解和量子器件的应用研究。