数学発展プログラム
論理的思考能力と数理的直感で世界の謎を探求する
数学は長い歴史をもつ学問として，数，図形，量に関する諸問題に関わりながら進化してきました。それらはそれぞれ，代数，幾何，解析とよばれる分野へと発展し，自立した学問体系としての数学を形成するとともに，『科学を記述する言葉』として広く応用され現代社会の根幹を支えています。数学発展プログラムでは，公式や定理の厳密な証明を確認しながらこれら３つの分野を基礎から学んでいくことで，論理的思考能力と数理的直感を身につけることができます。前身となるコース卒業生は大学院進学後も含め，中学・高校の教員や研究者，製造業やIT企業，金融機関，公務員など，幅広い分野で活躍しています。
応用数理発展プログラム
数学とコンピュータの融合
自然科学における諸問題を、計算機を用いて解析することは、数値シミュレーションともよばれ、数値解析と呼ばれる分野が関わってきます。また暗号化やデータの圧縮技術は現代社会に不可欠ですが、これらの技術を組合せ論やトポロジーなどの基礎数理をはじめとするさまざまな数学が支えています。応用数理プログラムではこれらの分野を研究しています。今では、物理・化学・生物・地学・天文などの基礎的分野だけでなく、工学などの応用分野、さらには経済学や数理ファイナンスの分野でも数学者の活躍の場は広がっています。大学卒業後の進路として大学院への進学、就職先として公務員、中学・高等学校の教員、 IT関連企業などがあります。
計算科学発展プログラム
コンピュータにより開かれた新しい科学
コンピュータの発達は科学の世界にコンピュータシミュレーションという革新的な研究手法を生みだし，実験困難な現象の解析が可能になりました。計算科学発展プログラムでは，自然現象の根幹を取り扱う物理学に基づき，シミュレーションを通して自然界の現象を解明するための教育・研究を行います。コンピュータを駆使して科学の問題を発見し解決する，計算科学の手法を本格採用し，自然科学の諸分野（物理，化学，生物など）における原理・法則の解明を進めます。具体的には，物性物理，ナノ科学，バイオ科学，分子科学やハイパフォーマンスコンピューティングと，学際的で多岐にわたった教育研究を行います。物質デザイン，材料探索，機械学習，分子機械といったキーワードをもつ，多方面からの研究が進行中です。
物理学発展プログラム
物理学をとおして，科学的思考力と問題解決力を身につけます。
物理学発展プログラムでは，物理学を深く学び，最先端の研究開発にも対応可能な真の基礎力を身につけることができます。講義と連携した演習や，少人数ゼミ，二人一組で行う物理実験等により，基礎知識を学ぶとともに，自分で考えたことを発表し議論する訓練をします。4年次の物理学課題研究では，8つの研究グループのいずれかに所属し，個別指導を受けながら，先端的な物理学研究の一翼を担う事になります。物理学の専門知識を修得しているだけでなく，自ら主体的に問題を見出してそれを解決する力を持ち，新しい分野や未知の領域に踏み出していける人材の育成を目指しています。卒業生は科学的基盤が確立したプロとして，幅広い分野で活躍しています。
極限の果てに物理を求めて，宇宙のあらゆる物質とそれを支配する原理・法則を探究する。
物理学発展プログラムには現在，理論系・実験系あわせて８の研究グループがあり，さらにその中に各教員がリードするサブグループがあります。これらの研究グループでは，素粒子の極微世界から巨大な宇宙まで，絶対零度に限りなく近い超低温から超高温プラズマ現象まで，原子や分子の量子状態から原子集団のナノ物性や非線形現象，さらには生物物理現象まで、基本からしっかりと学ぶことが出来ます。各研究グループでは，新しい理論や解析方法，極限状態を実現し観測する実験手法の確立や，超高精度・超高感度測定装置の開発に，学生とともに日夜挑戦しています。未知の物質やエネルギーさえも研究の対象として，実験・理論を問わず，自然界を構成するあらゆる物質とその相互作用が起こす現象の基本的理解と解明を目指しています。
