查尔斯·刘易斯·凯恩（英语：Charles Lewis Kane，1965年1月12日—），美国理论凝聚态物理学家，是宾夕法尼亚大学克里斯托弗·H·布朗（Christopher H. Browne）杰出物理学教授。他的研究领域包括介观物理学、半导体纳米结构、强关联电子系等。凯恩教授在理论上预测到量子自旋霍尔效应以及后来被称为拓扑绝缘体的现象，这些贡献推动了拓扑绝缘体研究领域的发展。

查尔斯·凯恩于1985年在芝加哥大学完成物理学学士学位，并于1989年在麻省理工学院取得物理学博士学位。之后，他在IBM的沃森研究中心做了两年博士后研究，与他的导师Matthew P. A. Fisher一起工作。

1991年，他以助理教授身份加入了宾夕法尼亚大学物理天文系，并于2006年成为教授。

2016年起，他担任宾夕法尼亚大学克里斯托弗·布朗特聘教授。

查尔斯·凯恩的研究方向主要集中在凝聚态体系中的量子理论，包括介观物理学，拓扑电子学，强关联电子体系，无序电子体系，量子场论和量子多体理论。他提出了与许多与拓扑绝缘体相关的关键理论，包括和合作者一起预测了二维体系的量子自旋霍尔效应，也就是拓扑绝缘态；将拓扑绝缘体的理论从二维体系拓展至三维体系；以及预言了凝聚态体系中的马约拉费米子，或可用于实现拓扑量子计算。

查尔斯·凯恩是美国国家科学院院士、美国物理学会会士。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年狄拉克奖章。

2014年被选为美国国家科学院院士，2015年获富兰克林奖章。此外，他还获得了欧洲物理学奖、奥利弗·巴克利奖、西蒙斯研究人员奖、ICTP狄拉克奖、物理学前沿奖、知识前沿奖等众多奖项。

2018年，查尔斯·凯恩获得基础物理学突破奖。

2020年9月24日，他获得了“复旦大学—中植科学奖”。

查尔斯·凯恩提出了拓扑绝缘体的关键理论，促使拓扑绝缘体研究领域的诞生，并推动了该领域的蓬勃发展。（复旦大学评）

查尔斯·凯恩提出了大部分拓扑绝缘体领域的关键理论概念，使人们对电子结构的拓扑特征有更深入的了解。他和他的同事所提出的无外磁场情况下的量子自旋霍尔效应催生了拓扑绝缘体这个领域。由于他先驱性的理论工作，许多拓扑绝缘体材料和诸如外尔半金属的衍生材料被理论预言，并被实验证实。（“复旦—中植科学奖”评）