Manu Bhattarai

Mi investigación se centra en la física de la materia activa y los fenómenos colectivos fuera del equilibrio, integrando modelos computacionales, experimentos de laboratorio y enfoques de aprendizaje automático. Investigo el comportamiento de bandada y el movimiento colectivo mediante simulaciones de modelos basados ​​en agentes y modelos continuos para comprender las propiedades estadísticas, dinámicas y emergentes de los sistemas activos.

Como complemento al trabajo computacional, diseño y realizo experimentos de laboratorio utilizando vibrobots y sistemas de placas vibratorias para generar sistemas de materia activa controlados. Mediante imágenes, seguimiento cuantitativo y análisis de datos, extraigo parámetros de orden medibles y firmas colectivas para comparar directamente las observaciones experimentales con las predicciones teóricas y computacionales.

Paralelamente, exploro marcos de aprendizaje por refuerzo en los que los agentes aprenden de forma autónoma comportamientos colectivos y de enjambre. Al comparar la dinámica aprendida con modelos de materia activa ya establecidos (por ejemplo, sistemas de partículas brownianas activas y de tipo Vicsek), examino cómo las reglas adaptativas basadas en datos se relacionan con los principios de interacción basados ​​en la física.

En general, mi investigación tiene como objetivo tender puentes entre la física estadística, la dinámica no lineal y el aprendizaje automático moderno para desarrollar una comprensión más profunda del comportamiento emergente en sistemas impulsados ​​y fuera del equilibrio.

Educacion

• Doctorado en Física, Universidad de Notre Dame / South Bend, Indiana (2015-2021)
• Universidad Estatal de Pensilvania, Becario Postdoctoral en Química / University Park, PA (2021-2023)

1. Cody R. Drisko, Hemanta Bhattarai, Christopher J. Fennell, Kelsey M. Stocker, Charles F. Vardeman II y J. Daniel Gezelter, “OpenMD: Un motor de dinámica molecular paralelo para sistemas e interfaces complejos”, Journal of Open Source Software, 9(102), 7004. (2024).
2. H. Bhattarai, KE Newman y JD Gezelter, “El papel de la polarizabilidad en la conductancia térmica interfacial en la interfaz oro-agua”, J. Chem. Phys., 153, 204703(2020).
3. H. Bhattarai, KE Newman y JD Gezelter, “Potenciales polarizables para metales: El método del átomo incrustado de reajustamiento de densidad (DR-EAM)”, Phys. Rev. B, 99, 094106(2019).
4. B. Aryal, H. Bhattarai, S. Dhakal, C. Rajbahak, W. Saurer, “Orientación espacial de los vectores de momento angular de galaxias en seis cúmulos en rotación”, MNRAS, 434(3), 1939(2013).