Prof. Michał Horodecki pracuje w Instytucie Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki Uniwersytetu Gdańskiego oraz w Krajowym Centrum Informatyki Kwantowej w Gdańsku. Jest członkiem gdańskiej grupy informatyki kwantowej, która wniosła wkład do budowy podstaw teorii kwantowego splątania. Jego dorobek obejmuje ponad 130 publikacji cytowanych ok. 9000 razy. Wszystkie ważne osiągnięcia uzyskał współpracując w różnych konfiguracjach z polskimi i zagranicznymi naukowcami. Jest współodkrywcą (wraz z Pawłem i Ryszardem Horodeckimi) tzw. związanego splątania - szczególnego typu kwantowych korelacji zwanego „czarną dziurą” kwantowej informacji. Wspólnie z Jonathanem Oppenheimem i Andreasem Winterem odkrył tzw. „ujemną kwantową informację” - rezultat został opublikowany w prestiżowym czasopiśmie "Nature". We współpracy z Robertem Alickim i Markiem Fannesem zastosował teorię układów otwartych do badania topologicznych komputerów kwantowych, które są jedną z najbardziej obiecujących propozycji budowy kwantowego komputera. Obecnie pracuje m.in. nad wzmacnianiem losowości wykorzystującym ontologiczny charakter kwantowego prawdopodobieństwa. Brał udział w wielu grantach krajowych i unijnych. Otrzymał m.in. nagrodę Narodowego Centrum Nauki oraz nagrodę Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.