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量子情報の体系的な理論を構築するために，本研究室では，以下の研究を進めている．
1. 量子計算理論の研究．
この課題には，計算機科学的方法が主となる，量子計算量，
量子アルゴリズム，および，量子力学的方法が主となる，論理素子の量子論，量子誤り訂正符号などの研究が含まれる．
2. 量子情報理論の研究．
この課題には，量子エントロピー，量子通信路容量，エンタングルメント，量子推定，量子テレポーテーション，量子暗号などの研究が含まれる．
3. 量子測定理論の研究．
これは，従来の開放系の量子力学を発展させ，開放系の過程で出力される情報を考慮することから生まれる，新しい理論体系であり，不確定性原理を正しく表現し，量子力学を情報理論と融合するために不可欠な理論である.
これらの研究を進めるために，関数解析学，非可換確率論，情報理論，超準解析学，計算量理論，暗号理論などの数学理論や，量子力学，量子光学，統計物理学などの理論物理学の知識や手法が使われ，新しい数学，物理学，情報科学の創造を目指している．