김세권 교수는 응집물질 이론을 연구한다. 자성체, 초전도체, 초유체 등 다양한 양자 물질에서 발생할 수 있는 특이한 양자 스핀 현상을 이론적으로 예측/설명하고, 양자 스핀 현상 기반의 차세대 정보 처리 기술을 개발하는 연구자이다. 특히 양자 물질의 스핀 동역학과 위상학적 현상을 집중적으로 연구 중이다. 2023년 과학기술정보통신부 주관 국가연구개발 우수성과 100선에 선정되기도 하였다.