iTHEMSでは、数理科学を共通言語として、分野や組織の枠を越えたさまざまな研究活動を展開しています。
iTHEMSの研究者が中心となって進めるプロジェクトに加え、理研内の他センターとの分野横断的な取り組みや、国内外の大学・研究機関との国際共同研究など、その形態や研究分野は多岐にわたります。
これらのプロジェクトを通じて、数学、物理学、計算科学、生命科学、量子科学をはじめとする幅広い分野の研究者が連携し、新たな研究領域の開拓や、既存の分野だけでは解決することが難しい課題への挑戦を進めています。
ここでは、iTHEMSが関わる主な研究プロジェクトや研究プラットフォームを紹介します。
RIKEN Quantumは、理研内のさまざまなセンターや研究分野の研究者が分野の垣根を越えて集まり、従来の方法では解決が難しかった基礎科学の課題に、量子計算科学によるブレークスルーを目指す研究プラットフォームです。 理研が推進する「最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業」の基盤の一つとして、iTHEMSをハブに2023年4月に発足しました。量子計算という新しい計算原理を軸に、物理学や化学、計算科学、情報科学に加え、生命科学や人文学など幅広い分野の研究者が連携し、分野横断的な研究を進めています。こうした取り組みを通じて、既存の研究分野の枠を越えた新たな研究領域の開拓を目指しています。
「理研－バークレー 数理量子科学イニシアティブ」は、理化学研究所 数理創造研究センター（iTHEMS）とUCバークレー 物理学フロンティアセンター（N3AS）の連携による国際共同研究プロジェクトです。 量子物質、量子計算、量子宇宙、量子数理という、互いに密接に関連する4つの最先端分野を対象に、両機関の研究者が分野の垣根を越えて共同研究を推進します。また、若手研究者の育成と長期派遣を通じて、日米間の継続的な人材交流と学術ネットワークを強化し、新たな量子科学の展開につなげることを目指しています。 本プロジェクトは、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）の先端国際共同研究推進事業（ASPIRE）の支援を受けて実施されています。
「量子情報の数理的基盤」は、理化学研究所（RIKEN）の新領域開拓課題として、作用素環論、量子資源理論、フォールト・トレラント量子計算という3つの理論的支柱を融合し、雑音のある環境における量子情報を統一的に記述する数理的枠組みの構築を目指す研究プロジェクトです。 数学・物理学・情報理論の分野を横断する共通の理論基盤を築くことで、それぞれの分野で発展してきた知見を結びつけ、量子情報科学の新たな展開を目指します。こうした分野横断的な研究を通じて、「21世紀の von Neumann」を体現する研究の創出に取り組んでいます。
