पद्मनाभन ने अपने करियर में विभिन्न अवधियों में TIFR , हरीश-चंद्र अनुसंधान संस्थान ( इलाहाबाद ) , रमन अनुसंधान संस्थान ( बैंगलोर ) और भारतीय विज्ञान , शिक्षा और अनुसंधान संस्थान ( IISER , पुणे ) के सहायक संकाय के रूप में कार्य किया ।
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