Bland utmaningarna i samtida fysikforskning använder många kraftfulla och effektiva matematiska verktyg, vilket leder till en hög grad av sofistikering och specialisering. Bland dessa matematiska verktyg fokuserar ISA-projektet på tre exakta, starkt sammankopplade tekniker: integrabilitet, spridningsteori och spektrala metoder. Dessa övergripande metoder används i två skilda men metodiskt kompletterande fysiska sammanhang. Det första sammanhanget är integrerbara kvantmodeller, där de spridande egenskaperna hos platta vågor är ursprunget till kraftfulla matematiska egenskaper, men vars ursprung ibland motstår rigorös analys. Detta är särskilt fallet i kvantfältsteorier, till exempel i spårviddsgravitationsdualiteter. Det andra sammanhanget gäller integrerade optiska komponenter som utvecklats med hjälp av nanomaterial. Det ger upphov till tekniska tillämpningar som en del av ett IMB/ICB-samarbete som syftar till att utveckla optiska källor och ultrakänsliga sensorer, särskilt för medicinsk diagnos. Det tvärvetenskapliga tillvägagångssätt som används kombinerar teoretisk studie (IMB) med laboratorieexperiment (ICB), för att skapa synergieffekter som går utöver de metoder som för närvarande används självständigt av varje samhälle.