Manu Bhattarai

Minha pesquisa se concentra na física da matéria ativa e em fenômenos coletivos fora do equilíbrio, integrando modelagem computacional, experimentos em bancada e abordagens de aprendizado de máquina. Investigo o comportamento de bandos e o movimento coletivo por meio de simulações de modelos baseados em agentes e de meio contínuo para compreender as propriedades estatísticas, dinâmicas e emergentes de sistemas ativos.

Complementando o trabalho computacional, projeto e conduzo experimentos de bancada usando vibrobots e sistemas de placas vibratórias para gerar sistemas de matéria ativa controlados. Através de imagens, rastreamento quantitativo e análise de dados, extraio parâmetros de ordem mensuráveis ​​e assinaturas coletivas para comparar diretamente as observações experimentais com as previsões teóricas e computacionais.

Em paralelo, exploro estruturas de aprendizado por reforço nas quais agentes aprendem autonomamente comportamentos coletivos e de enxame. Ao comparar a dinâmica aprendida com modelos de matéria ativa já estabelecidos (por exemplo, sistemas de partículas do tipo Vicsek e de partículas brownianas ativas), examino como regras adaptativas, baseadas em dados, se relacionam com princípios de interação fundamentados na física.

De forma geral, minha pesquisa visa integrar a física estatística, a dinâmica não linear e o aprendizado de máquina moderno para desenvolver uma compreensão mais profunda do comportamento emergente em sistemas não-equilibrados e sob estímulos.

Educação:

• Doutorado em Física pela Universidade de Notre Dame / South Bend, IN (2015-2021)
• Universidade Estadual da Pensilvânia, Pesquisador de Pós-Doutorado em Química / University Park, PA (2021-2023)

1. Cody R. Drisko, Hemanta Bhattarai, Christopher J. Fennell, Kelsey M. Stocker, Charles F. Vardeman II e J. Daniel Gezelter, “OpenMD: Um motor de dinâmica molecular paralelo para sistemas e interfaces complexos”, Journal of Open Source Software, 9(102), 7004. (2024).
2. H. Bhattarai, KE Newman e JD Gezelter, “O papel da polarizabilidade na condutância térmica interfacial na interface ouro-água”, J. Chem. Phys., 153, 204703 (2020).
3. H. Bhattarai, KE Newman e JD Gezelter, “Potenciais polarizáveis ​​para metais: O método de átomo embutido com reajuste de densidade (DR-EAM)”, Phys. Rev. B, 99, 094106 (2019).
4. B. Aryal, H. Bhattarai, S. Dhakal, C. Rajbahak, W. Saurer, “Orientação espacial dos vetores de momento angular das galáxias em seis aglomerados rotativos”, MNRAS, 434(3), 1939(2013).