2015年4月の改組に伴い、研究部門は8部門10分野となりました。 以下のボックスから各部門・分野の紹介ページへ移動できます。
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物質の最小単位である素粒子は重力、電磁気力、弱い力、強い力の4つの相互作用をします。そのうち「強い力」の研究は“紙と鉛筆”では難しく、スーパーコンピュータを用いた「格子QCD」の数値シミュレーションにより行います。クォークの力学から、その束縛状態である核子の質量や相互作用の性質を導き出すことを目指しています。
我々は、宇宙最初の星や銀河の誕生、それらが放つ光の特性、銀河・銀河団や大規模構造の形成進化、ブラックホールの形成進化と銀河中心核活動などを、基礎物理学から理解することを目指しています。そのために、解析的研究やスーパーコンピュータを利用した大規模数値シミュレーションを駆使して研究を行っています。
原子の中心に存在する原子核は、その質量の大部分を占める極めて高密度の物質です。陽子と中性子の間にはたらく核力から出発して量子多体問題を解き、原子核の構造や反応を理解することが我々の目標です。最近は、星の中で原子核が生まれる過程や、量子多体系として共通する物質科学分野への展開も行っています。
世の中には超電導体、絶縁体、金属など多くの異なる性質を有する物質があります。我々は、ミクロの世界の基礎方程式であるシュレディンガー方程式を、大型計算機を使って解くことにより、多様な物質の性質の解明、予言、そして新しい性質をもつ物質のデザインを行っています。
生命科学研究部門
「タンパク質」や「DNA」「RNA」などの生体機能高分子が担う“生物機能のしくみ”を解明します。そのために、2つのアプローチで研究を進めています。①生体機能高分子のダイナミクスと反応機構（分子・原子および電子レベルの研究）。②生体機能高分子の相互作用ネットワークシステム（生命情報システムレベルの研究）。
真核生物における大系統群間の系統解析。真核生物は6つ程度の主要系統群に分けることができると提唱されています。我々はそれぞれの主要系統群が本当に単系統なのか、またグループ間の近縁関係はどのようなものなのかを、複数遺伝子配列を用いた分子系統解析を用いて推測しています。また偏りの少ない推測を行うため、系統解析の方法についても研究しています。
地球環境研究部門では、大気科学を中心とする地球環境の総合的理解と将来予測を目指した研究を行っています。地球規模の大気現象から都市気候など小さなスケールの現象までを対象に、先端的計算機システムを用いた様々な数値計算シミュレーションを行います。
最先端の計算科学を推進するためには、常に超高速・大容量計算が要求されます。その要望に応えるため、様々なハードウエアおよびソフトウエアの研究開発を行っています。センター内の応用系の研究部門との連携により、実問題に対する理想的な高性能計算システムの提供を目指しています。
計算情報学研究部門
地球規模で大量のデータが高速に飛び交う時代になり、必要なデータをどのように入手し、有効な情報として活用するかが真に重要となっています。我々は、データ工学を中心としたアプローチにより、次世代情報化社会の基盤構築を目指した各種研究開発を推進しています。
カメラなどのセンシング機能と潤沢な計算資源をコンピュータネットワーク上で融合することによって具現される、計算メディアの研究を推進しています。自由視点映像、複合現実型情報提示、シースルービジョンなど、次世代の映像メディア技術、視覚増強技術の実現を目指しています。