Med etableringen av kvantemekanikken på begynnelsen av 1900-tallet kunne tilstandsligninger beregnes for materie under ekstreme forhold som svært lave temperaturer eller høye trykk. Den fundamentale forskjellen mellom bosoner og fermioner kom til uttrykk i Bose-Einstein-kondensasjon eller stabiitet av nøytronstjerner på grunn av Paulis eksklusjonsprinsipp. Et praktisk resultat av slike kvanteeffekter var superledning og teorien for slike materialer.