Manu Bhattarai

Mes recherches portent sur la physique de la matière active et les phénomènes collectifs hors d'équilibre, intégrant la modélisation numérique, les expériences en laboratoire et l'apprentissage automatique. J'étudie le comportement grégaire et les mouvements collectifs à travers des simulations de modèles multi-agents et de modèles continus afin de comprendre les propriétés statistiques, dynamiques et émergentes des systèmes actifs.

En complément de mes travaux de modélisation numérique, je conçois et réalise des expériences de laboratoire à l'aide de vibrobots et de dispositifs à plaques vibrantes afin de générer des systèmes de matière active contrôlés. Grâce à l'imagerie, au suivi quantitatif et à l'analyse des données, j'extrais des paramètres d'ordre mesurables et des signatures collectives pour comparer directement les observations expérimentales aux prédictions théoriques et numériques.

En parallèle, j'explore des cadres d'apprentissage par renforcement dans lesquels des agents apprennent de manière autonome des comportements d'essaimage et collectifs. En comparant les dynamiques apprises avec des modèles de matière active établis (par exemple, les systèmes de particules de type Vicsek et browniennes actives), j'examine comment les règles adaptatives, basées sur les données, se rapportent aux principes d'interaction fondés sur la physique.

Globalement, mes recherches visent à établir des liens entre la physique statistique, la dynamique non linéaire et l'apprentissage automatique moderne afin de développer une compréhension plus approfondie des comportements émergents dans les systèmes hors d'équilibre pilotés.

L'Education:

• Doctorat en physique, Université de Notre Dame / South Bend, Indiana (2015-2021)
• Université d'État de Pennsylvanie, chercheur postdoctoral en chimie / University Park, PA (2021-2023)

1. Cody R. Drisko, Hemanta Bhattarai, Christopher J. Fennell, Kelsey M. Stocker, Charles F. Vardeman II et J. Daniel Gezelter, « OpenMD : un moteur de dynamique moléculaire parallèle pour les systèmes et interfaces complexes », Journal of Open Source Software, 9(102), 7004. (2024).
2. H. Bhattarai, KE Newman et JD Gezelter, « Le rôle de la polarisabilité dans la conductance thermique interfaciale à l'interface or-eau », J. Chem. Phys., 153, 204703 (2020).
3. H. Bhattarai, KE Newman et JD Gezelter, « Potentiels polarisables pour les métaux : la méthode de réajustement de densité de l'atome intégré (DR-EAM) », Phys. Rev. B, 99, 094106 (2019).
4. B. Aryal, H. Bhattarai, S. Dhakal, C. Rajbahak, W. Saurer, « Orientation spatiale des vecteurs de moment angulaire des galaxies dans six amas en rotation », MNRAS, 434(3), 1939(2013).