解析的手法、大型計算機によるシミュレーションによる計算的な手法などの、理論的アプローチによる、一般的な化学現象の解明と実験家への情報提供を行っている。現在までに、主として、レーザーによる化学反応の量子制御に関するシミュレーション、時間依存型非断熱遷移理論によるNMR現象の量子制御、強レーザー場における原子・分子のイオン化速度の定式化、分子内部状態を用いた量子コンピュータに関するシミュレーション、化学反応を目的の状態へ最も効率的に導く為の最適制御理論の開発等を行ってきた。現在では、光エネルギー変換装置として脚光を浴びつつある、低炭素社会に資する色素増感太陽電池の開発に貢献すべく、太陽電池内部で起きている現象を、広く、理論的、数値的アプローチによって解明することを主な研究テーマとしている。第一に、最近の研究により、有機色素分子から半導体への電子注入の二つのメカニズム、即ち、色素励起と直接注入は、時間依存型蛍光によって識別することができることを理論的に解明、提案した。第二に、当研究室で合成された新規な有機色素分子の構造や分光的特性などを、量子化学計算によって、明らかにし、実験家への情報提供を行っている。また、極低温における冷たい分子は、次世代の量子コンピュータを効率的に動作させる為には欠かせないものであることが実験的に示され、理論的にも、如何にして、効率的に極低温の原子から冷たい分子を生成するかは、重要な課題となっている。現在、我々が最近開発した、終端時刻拘束なしの最適制御理論を用いることにより、光会合に最適なレーザーパルスを予測している。これらの理論的予測は、場当たり的な実験的な検証を超えた、実験家への確かな方針を与えるものである。