물질 안의 전자들은 그 물질의 전기적 성질을 결정한다. 기본입자인 전자는 모두 동일하며, 서로 구별할 수 없다. 어느 물질에 포함된 전자이든 모두 같은 입자인 것이다. 그럼에도 불구하고 각 물질들은 서로 다른 전기적 성질을 가지는데, 이것을 이해하기 위해서 다양한 물리적 지식과 기술이 필요하다. 예를 들어 왜 어떤 물질은 외부의 작은 전기장에 반응하여 전류를 흘리는 도체가 되고, 어떤 물질은 좀처럼 전하를 수송하지 않는 절연체가 되는가? 왜 어떤 물질은 특정 온도에서 전도도가 크게 바뀌는가? 이 강연에서는 격자 안의 전자들의 운동을 표현하기 위한 양자 다체상태를 다루되, 왜 이 과정에서 컴퓨터 시뮬레이션이 필요한지, 시뮬레이션을 통해 어떤 물리적 이해가 가능한지 살펴본다. 또한 상호작용에 의한 발현 현상과 평균장 이론의 개념과 그 응용사례를 소개한다.