ინსტიტუტში დაარსების დროიდან მიმდინარეობს ფუნდამენტური და გამოყენებითი ხასიათის ინტერდისციპლინარული კვლევები. ინსტიტუტის მიზნები მოკლედ: 1.კვანტური სისტემების მართვა, საბაზისო ელემენტების აგება კვანტური გამომთვლელისათვის და კვანტური და კლასიკური ალგორითმების სირთულის კვლევა. დინამიური მრავალნიშნა ლოგიკის თეორიის განვითარება ნეირონულ ქსელებში მათი გამოყენების მიზნით. . 2. არასრულ ბაზრებზე აქტივთა ფასების განსაზღვრისთვის საჭირო რისკ-ნეიტრალური ზომების წარმოდგენების მიღება და მათი აპროქსიმაციის მეთოდების დამუშავება. სტოქასტურ პროცესთა პროგნოზირების მეთოდების განვითარება. 3. ჩაის ფოთლის შერჩევითი კრეფის მექანიზაციის ამოცანაში კიბერნეტიკის მეთოდების გამოყენების ეფექტიანობის კვლევა. 4. ცალკეული ნეირონის დონეზე ინფორმაციის მიღების, გადამუშავება–შენახვის და გადაცემის საკითხების კვლევა. ამ პროცესებზე გარეშე ელექტრომაგნიტური ველების ზეგავლენის შესწავლა. 5. ბიოსამედიცინო კვლევები უროლოგიური ორგანოების კიბოს ადრეულ სტადიაზე დიაგნოსტირების მიზნით. 5. დოპირებული მაღალტემპერატურული ზეგამტარებისა და კობალტიტური თერმოელექტრიკების ფუნქციონალური პარამეტრების გაზომვა და ანალიზი, მათი ეფექტურობის გაუმჯობესების მიზნით გამოყენების ფართო არეალისთვის. 6. ინსტიტუტში შეიქმნა ინფორმაციული და ავტომატური მართვის უწყვეტი ტექნოლოგიური ხაზი მულტიფუნქციონალური მაგნიტური ნანონაწილაკების სინთეზირებისთვის. შესაბამისად შეისწავლება სიმსივნური დაავადებების მკურნალობის შესაძლებლობები ცოცხალ ორგანიზმებში. 7. ბიოლოგიური ობიექტების ოპტიკურ–სპექტროსკოპიული შესწავლა. სპექტროსკოპიულ გადასვლებზე დაფუძნებული კვანტური ინფორმაცია და გამოთვლები. 8. ანიზოტროპული მასალების (როგორიცაა ნახევარგამტარები და თხევადი კრისტალები) ოპტიკური, ელექტრო- და ფოტო-ოპტიკური თვისებების შესწავლა. თხევადი კრისტალების ლაზერული გამოსხივების კვლევა. 9. ახალი ნანომასალების მიღების ტექნოლოგიების შემუშავება, მათი ნანოხელსაწყოებში გამოყენების მიზნით. 10. ფოტო და თერმოქრომული თხევადი კრისტალების დამუშავება ოპტიკური და სითბური ველების ვიზუალიზაციისათვის. კვლევები წამლის კონტროლირებადი მიწოდების სისტემების შესაქმნელად, სიმსივნური უჯრედების ვიზუალიზაციისა და დაშლის მიზნით. ტიტანიუმის დიოქსიდის ნანონაწილაკებზე დაფუძნებული გარემოს გამწმენდი ფირების შექმნა. მზის გამოსხივების კონცენტრატორების დამუშავება. 11.ოპტიკის, პოლარიზაციული ჰოლოგრაფიის და ოპტიკური მასალების ფუნდამენტური და გამოყენებითი კვლევების გაგრძელება, მათ შორის სრულად სტოქსის პოლარიმეტრიაში, ინსტიტუტში შექმნილი პოლარიზაციულ-ჰოლოგრაფიული დიფრაქციული ელემენტის საფუძველზე .