Belle
つくばキャンパスの周長が3kmに及ぶ電子・陽電子衝突型加速器SuperKEKBで発生させたB中間子と反B中間子対の性質を、測定器Belle IIで詳しく観測する国際共同実験です。
その観測・解析により標準理論を超える新物理の測定に挑んでいます。
Belle 
ニュートリノ
東海キャンパスにある大強度陽子加速器J-PARCを使ったT2K長基線ニュートリノ振動実験を行う国際共同実験です。ミュー型ニュートリノの反粒子の反ミュー型ニュートリノを使ってニュートリノ振動実験を行い、ニュートリノに関連するCP対象性の研究を世界に先駆けて行います。
ニュートリノ
エネルギーフロンティア
エネルギーフロンティア加速器を使って新しい物理を探究するために、
スイスCERNのLHC/ATLAS国際共同実験を推進するとともに、
日本の誘致が期待されている国際リニアコライダー（ILC）実験を
はじめとする将来のエネルギーフロンティア実験に向けた研究開発を進めます。
エネルギーフロンティア
ハドロン
東海キャンパスのJ-PARCハドロン実験施設では大強度の陽子ビームを用いて、
ストレンジクォークを含むハイパー核の分光分析、
複数のクォークからなるハドロンの質量スペクトルの研究、
中性K中間子の稀な崩壊の探索、
ミューオンが電子に直接転換する現象の探索、
など原子核素粒子物理学の多様な実験を行っています。
ハドロン
実験的宇宙物理研究
南米のチリ・アタカマ高地に特別な望遠鏡を設置し宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の観測を行っています。CMBは今から138億年前に発せられた電磁波（光）で、「宇宙最古の光」と呼ばれています。その性質を詳しく調べることで、宇宙誕生直後の様子を理解します。
実験的宇宙物理研究
ミューオン・中性子
ミューオン、中性子を用いた「素粒子の標準理論を超える物理学」の探索を行っています。東海キャンパスのJ-PARCにおけるミューオンの異常磁気能率と電気双極子モーメント測定を行う「ミューオン g-2/EDM」実験、カナダ・TRIUMF研究所における超冷中性子を用いた中性子電気双極子モーメント探索実験TUCANを行っています。
ミューオン・中性子
和光原子核科学センター
埼玉県和光市にある理化学研究所仁科センターの加速器を使って実験しています。
自然には安定して存在しない原子核（＝短寿命原子核）を人工的に生成し、その性質を調べています。中性子魔法数126付近の不安定元素の性質を調べ、超新星爆発後の元素合成過程の条件の決定を目指しています。
和光原子核科学センター
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