הקבוצה שלי מפתחת שיטות תאורטיות, חישוביות ומבוססות בינה מלאכותית להבנה ולחיזוי של התנהגות חומרים בקנה מידה ננומטרי. חומרים אלה מובילים להתקדמות משמעותית בתחומי הדימות, החישה, הטכנולוגיות הקוונטיות והאנרגיה, אך שילוב דרגות החופש האלקטרוניות, הפונוניות והפוטוניות שלהם מציב אתגרים מורכבים שאינם ניתנים לפתרון באמצעים המסורתיים. אנו מובילים את פיתוחן של שיטות סטוכסטיות לתיאור אלקטרוני ומודלי למידת מכונה המסוגלים לאפיין במדויק מצבי יסוד ומצבים מעוררים במבנים ננומטריים גדולים, וכן את הדינמיקה המורכבת המחברת בין נשאים, פונונים ופוטונים לאורך סקאלות הזמן והאורך הרלוונטיות. מחקרינו חושפים כיצד קוואזי-חלקיקים מקיימים אינטראקציות, כיצד אנרגיה ומטען זורמים ומתפזרים בקנה מידה ננומטרי, וכיצד טמפרטורה וקישור אור-חומר מעצבים את התגובות האופטיות והאלקטרוניות של המערכת. יחדיו, כלים אלו מהווים תשתית חיזוי מתקדמת לפיתוח דור העתיד של ננו-חומרים.