Tra le sfide della ricerca fisica contemporanea, molti utilizzano strumenti matematici potenti ed efficaci, portando ad un alto livello di raffinatezza e specializzazione. Tra questi strumenti matematici, il progetto ISA si concentra su tre tecniche precise e altamente interconnesse: integrabilità, teoria della dispersione e metodi spettrali. Questi metodi trasversali sono utilizzati in due contesti fisici distinti ma metodologicamente complementari. Il primo contesto è quello dei modelli quantistici integrabili, dove le proprietà di dispersione delle onde piane sono all'origine di potenti proprietà matematiche, ma la cui origine a volte resiste ad analisi rigorose. Questo è particolarmente il caso delle teorie quantistiche del campo, ad esempio nelle dualità calibro-gravità. Il secondo contesto riguarda componenti ottici integrati sviluppati utilizzando nanomateriali. Dà origine ad applicazioni tecnologiche nell'ambito di una collaborazione IMB/ICB finalizzata allo sviluppo di sorgenti ottiche e sensori ultrasensibili, soprattutto per la diagnosi medica. L'approccio interdisciplinare che viene adottato combina lo studio teorico (IMB) con esperimenti di laboratorio (ICB), per creare sinergie che vadano oltre i metodi attualmente utilizzati in modo indipendente da ogni comunità.