高鸿钧与合作者自上世纪九十年代初以来，系统研究了纳米量子系统的构造与物性，取得了一系列具有国际前沿和国际水平的工作。

***提出一种提高STM分辨率的新方法，增强了STM观察表面电子结构的能力，保持了STM发明三十年来对Si(111)7×7表面原子结构的分辨。

***在Au(111)表面上构造了具有固定偏心轴的单个分子转子，实现了大面积有序阵列的组装并对其转动行为进行了有效的调控。***实现了在单个分子层次单自旋量子态的可逆控制及其在超高密度量子信息存储中的原理性应用。

***构筑了硅烯、锗烯、铪烯、硒化铜、二硒化铂等新型二维原子晶体材料，并研究了其新奇物性，为新材料的进一步应用奠定了基础平行合成反应仪。***在单一铁基超导块体材料、相对较高温度中观察到高纯度的马约拉纳任意子，有望用于构建对环境干扰免疫的拓扑量子计算机。

二十年来，其相关成果连续被Science News, Nature, Nature Materials，美国物理学会Phys. Rev. Focus和美国能源部Weekly Report等进行研究亮点报道，称“这是国际上***在单个分子极限水平上实现的电导转变”等等。