Данный сектор направлен на формирование следующих компетенций: Исследование принципов; Моделирование систем и процессов; Постановка эксперимента; Обработка полученных данных. Предметная составляющая: Математика, Физика, Информатика. Задачи, предлагаемые в рамках профилей сектора, лежат в рамках Больших вызовов, сформулированных в Стратегии научно-технического развития России - в частности, они посвящены освоению Арктики, развитию электроники, исследованию новых материалов и современной энергетики.