최만수 교수는 양자정보물리학 및 응집물질물리학 이론을 연구한다. 양자정보물리학 분야에서는 주로 고체 기반 양자컴퓨터 구현원리, 특히, 초전도 큐비트 및 양자점 스핀 큐비트에서 발생하는 양자얽힘 현상과 양자 결잃음, 양자 측정 이론 등의 연구에 기여했다. 최근, 양자정보과학 교과서 “A Quantum Computation Workbook” (Springer-Nature, 2022)도 출간하였다. 응집물리학 이론 분야에서는 나노구조에서 양자 수송현상, 특히 전자 간 강한 상호작용의 영향을 다년간 연구하여, 양자 결맞음 효과와 다체 효과가 공존하는 나노구조의 양자 특성 연구에 기여했다. 현재 양자 사피엔스 인재 양성센터의 센터장을 맡고 있다.