量子情報処理を実現する為のシステムとその基本素子について検討し、実験グループと連携を取りながら理論的側面で具体的な貢献ができる研究開発を行う。（1）電子スピン、超伝導状態、励起子ポラリトンなど固体で実現される量子ビット（系）の基本素子とそれらを組み合わせた小規模システム（量子回路、量子シミュレータ）における様々な課題を実験グループと協力して理論的に解決する。また物質•光のコヒーレンスを制御•設計する指導原理を確立し新規量子デバイスの特性を予測する。（2）最新の物理実験の現状を考慮し、量子鍵配送や分散型量子情報処理を実現する量子情報処理システム（量子プロトコル、量子アーキテクチャ）を提案し、実験グループと協力して動作領域や性能を評価する。これにより量子情報処理の有用性を明らかにすると共に、将来の研究の方向を形作る事を目指す。