Skyrius įkurtas siekiant suaktyvinti kvantinių (atominėse ir molekulinėse sistemose) ir klasikinių (netiesinių, chaotinių sistemų) procesų, vyksmų teorinius tyrimus. Tradiciškai Lietuvoje daugiausia buvo atliekami statinių charakteristikų (atominių būsenų, šuolių tikimybių ir pan.) tyrimai.

Šiuo metu skyriuje dirba vyriausias mokslo darbuotojas profesorius habilituotas daktaras Bronislovas Kaulakys (skyriaus vadovas), 4 vyriausieji mokslo darbuotojai: habilituotas daktaras Gediminas Juzeliūnas, mokslų daktaras (HP) Vygintas Gontis, profesorius habilituotas daktaras Egidijus Anisimovas (0,5 etato) ir profesorius habilituotas daktaras Algirdas Matulis (0,25 etato), 3 vyresnieji mokslo darbuotojai: daktaras Gytis Vektaris, habilituota daktarė Viktorija Gineitytė (0,5 etato) ir daktaras Julius Ruseckas, 4 mokslo darbuotojai: daktarė Aušra Vektarienė, daktaras Miglius Alaburda (0,5 etato), Viačeslav Kudriašov (0,5 etato) ir Algirdas Mekys 0,5 etato) bei 4 doktorantai: Aleksejus Kononovičius, Vaidas Juknevičius, Tomas Andrijauskas ir Rytis Kazakevičius. Iš viso apie 14 mokslo darbuotojų etatų.