Nykyaikaisen fysiikan tutkimuksen haasteista monet käyttävät tehokkaita ja tehokkaita matemaattisia työkaluja, mikä johtaa korkeaan hienostuneisuuteen ja erikoistumiseen. Näistä matemaattisista välineistä ISA-hankkeessa keskitytään kolmeen tarkkaan yhteenliitettyyn tekniikkaan: integroituvuus, hajaantuminen teoria ja spektriset menetelmät. Näitä monialaisia menetelmiä käytetään kahdessa erillisessä mutta metodologisesti toisiaan täydentävässä fyysisessä ympäristössä. Ensimmäinen asiayhteys on integroituvien kvanttimallien, joissa tasaisten aaltojen sirontaominaisuudet ovat peräisin voimakkaista matemaattisista ominaisuuksista, mutta joiden alkuperä joskus vastustaa tiukkaa analyysia. Tämä koskee erityisesti kvanttikenttäteorioita, esimerkiksi raideleveyden painovoiman kaksinaisuutta. Toinen asiayhteys koskee nanomateriaaleja käyttäen kehitettyjä integroituja optisia komponentteja. Se johtaa teknologisiin sovelluksiin osana IMB/ICB-yhteistyötä, jonka tavoitteena on kehittää optisia lähteitä ja ultraherkkiä antureita, erityisesti lääketieteellistä diagnoosia varten. Omaksuttu monitieteinen lähestymistapa yhdistää teoreettisen tutkimuksen (IMB) laboratoriokokeisiin (ICB), jotta saadaan aikaan synergiaa, joka ylittää kunkin yhteisön nykyisin itsenäisesti käyttämät menetelmät.