在阻挫量子磁性体系中探索新型量子物态是凝聚态物理的一个重要研究方向。利用新型量子物态的丰富低能激发和相应的量子临界物态调控，有可能获得高效的固态制冷效应，相关研究正在逐步发展成为一个新兴的研究方向，研究成果有望为低温固态制冷提供新的思路和解决方案，缓解低温研究领域面临的氦气短缺问题。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心孙培杰研究组长期致力于新型量子物态的低温热效应研究。
最近，该研究组项俊森博士和孙培杰研究员，与中国科学院大学苏刚教授、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授组成联合研究团队，通过极低温下的热力学测量、中子衍射实验，结合量子多体理论计算，在钴基三角晶格材料Na2BaCo(PO4)2中发现了一种新型量子物态，即自旋超固态（兼具自旋固态序和自旋超流序）的关键实验证据，并在自旋超固态相内观测到了该材料超越传统顺磁盐的巨大磁卡效应。
固态物质能否同时成为超流体？这是1970年由后来获得诺贝尔物理奖的英国科学家A. Leggett提出的著名科学问题。2004年美国科研团队报道了观察到单质氦的超固态，但随后被证实缺乏确定性的证据。目前，除了基于冷原子气体的模拟实验外，人们尚未在固态物质中找到超固态存在的可靠实验证据。近年来，阻挫量子磁性理论与实验研究的蓬勃发展为寻找基于自旋系统的超固态提供了新机遇。
在以上研究成果的基础上，研究团队制作了原型制冷器件。基于商用的综合物性测量系统，实现了从2K到100mK以下的磁制冷，并且可以利用该器件开展电阻率测量等实际科学研究。沿着该思路，研究团队正在针对更多阻挫量子材料开展低温热物性研究，目前已经发现若干同类材料可以获得同等或者更低的制冷温度，表明阻挫量子磁性材料有望成为一类重要的极低温制冷工质。