量子物理是当代科学发展的基石，多次引发高技术革命。它与信息科学结合产生的量子信息交叉学科，为突破计算机芯片的尺度极限提供了全新的解决思路。孙昌璞1987年开始对量子开系统理论等量子物理问题进行了前瞻性、基础性和系统性研究，契合了量子信息的发展，取得创新性的研究成果。

孙昌璞已发表SCI论文170余篇（《Phys. Rev》文章70余篇，《 Phys. Rev. Lett.》10 篇），被引用1600余次（他引1200余次）。他关于q变形玻色子的工作单篇引用超过300次（SCI 引用256次），是国际上这方面三篇开创性文章之一，入选斯坦福大学统计的《引用最多的数学物理论文》（排名第51），获得美国ISI《经典引文奖》。1995年，美国《科学》专刊评价中国科学发展，提及这个研究。他17年前开始的量子绝热近似和诱导规范场的研究，由于冷原子实验的新进展，2005年后重新引起重视。在此方向上，孙昌璞等提出了通过诱导规范场的斯特恩-盖拉赫效应分离手征分子的物理方案。英国《物理世界》头版报道并评论了这个工作。他2006年关于量子相变动力学敏感性的工作，由于联系了量子测量、量子混沌和凝聚态物理等不同物理领域，引起国际同行的重视。最近，他们的3个理论预言被实验证实。

主要学术成果具体包含：1. 提出了q变形玻色子概念并给出杨—Baxter方程新型解的量子群构造，发现其低能集体激发的微观解释 ，发展了基于集体准自旋波激发的量子存储方案；2、提出了量子绝热近似高阶修正方法和推广的玻恩-奥本海默近似，发现了诱导规范场的可观测效应。基于量子比特绝热操纵，研究了固态量子比特的相干集成、纳米机械冷却和约瑟芬森结量子计算的问题。 3. 建立了量子退相干的因子化模型和自洽的量子测量理论。 发现了处于临界点的自旋链具有量子混沌特性活动力学敏感性，与之耦合的外部系统会发生退相干增强效应。