오창훈 교수는 양자 컴퓨팅 및 양자 정보 이론을 연구하고 있으며, 특히 양자 광학 기반의 양자컴퓨팅과 양자 통신, 센싱 등을 연구하고 있다. 최근에는 근시일 내에 구현 가능한 양자 컴퓨팅 기기의 계산복잡도와 노이즈에 의한 영향에 관한 연구를 주로 하고 있으며, 또한 양자 얽힘과 비고전적 양자 상태 등의 양자 자원을 활용한 양자 센싱 및 양자 학습에 대한 연구 또한 진행 중이다.