場の量子論とトポロジーの問題（時空のトポロジーが非自明な場合に生ずるソリトン解や量子効果など）と、量子力学の基礎（量子論の数学的基礎、特異点の量子物理や量子ゲーム理論など）を主に研究しています。

重力の量子化及び初期宇宙のダイナミクスの研究

超弦理論と一般相対論を研究しています。一般相対論は観測的には大きな成功を収めてきましたが、理論的には不十分です。一つの理由は、理論の基礎を揺さぶるような問題が長年にわたって未解決になっているからです。（時空特異点問題やインフォメーション・パラドックスといった問題が知られています）これらの問題は、おそらく一般相対論の枠内では解決できないだろうと見られています。そこで、超弦理論がこれらの未解決問題をどう解くかを研究しています。