研究，与他的导师Matthew P. A. Fisher一起工作。1997年成为宾夕法尼亚大学物理及天文学系助理教授，2006年成为教授。凯恩值得注意的是在理论上预测到以及后来被称为拓扑绝缘体的现象。2010年获欧洲物理学奖。他因在二维和三维拓扑绝缘体方面的开创性工作与张首晟和邓肯·霍尔丹（Duncan Haldane）的开创性研究而共同获得了2012年狄拉克奖。2014年被选为美国国家科学院院士，2015年获富兰克林奖章。凯恩的研究关注介观物理学、半导体纳米结构、强关联电子系。