伊藤研究室では、「量子計測」いわゆる従来の古典的な計測では測れないようなものを量子力学の法則を使って計測するという、不可能を可能にする計測に取り組んでいます。
ダイヤモンドの中にたった一個の電子をおいて、その電子の量子力学的な性質を使ってその近くにあるものから出てくる磁場を測る「ダイヤモンドによる単一の原子核スピン磁気共鳴センシング」の研究です。
最先端「ナノテクノロジー」の追求に基づき1個1個の半導体同位体を自由に操る「半導体同位体工学」を開発し，その結果発現する新しい「固体物理」を解明し，それらの技術と知見を結集して「量子コンピュータ」や「量子センサ」に代表される革命的な量子技術の確立を目指しています。