Wissenschaftler*in / Doktorand*in - Quantenmaschinelles Lernen in Freiburg bei Angewandte Festkörperphysik

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF zählt zu den führenden Forschungseinrichtungen weltweit auf den Gebieten der III-V-Halbleiter und des synthetischen Diamanten. Wir erforschen und entwickeln gemeinsam mit unseren Partnern aus Industrie und Wissenschaft elektronische, optoelektronische sowie quantentechnologische Bauelemente und Systeme. Dabei stehen Forschung und Entwicklung für Anwendungen in der Sicherheit, Gesundheit, Energie, Information und Kommunikation im Vordergrund.

Das IAF ist führend in der Quantentechnologie. Wir konzentrieren uns auf die Charakterisierung und Reduzierung intrinsischer Fehler in Quantenhardware und die Entwicklung fehlertoleranter Algorithmen, um eine frühzeitige Nutzung von Quantencomputern zu ermöglichen. Unsere Arbeit beinhaltet die detaillierte Analyse von Fehlern in Quantensystemen, die sowohl die effiziente Simulation auf klassischen Computern ermöglicht als auch die Entwicklung von Protokollen zur Fehlerkorrektur fördert.

Durch bisherige Projekte haben wir Erfahrung in der Erstellung realistischer Fehlermodelle gesammelt und streben nun an, verschiedene Plattformen zu vergleichen, um das Verständnis von Quantencomputing-Technologien zu verbessern.

Was Sie bei uns tun

Ihre Rolle innerhalb unserer Gruppe »Quanteninformation« wird in der Erforschung und Modellierung dieser komplexen Quantenphänomene zentral sein. Diese Tätigkeit umfasst sowohl theoretische Arbeiten als auch Einblicke in experimentelle Aspekte, damit wir ein umfassendes Bild der Fehlerquellen in modernen Quantensystemen erhalten und praxisnahe Lösungen entwickeln können. Die Zusammenarbeit mit einem multidisziplinären Team und die Möglichkeit, an der Spitze der Quantentechnologie zu arbeiten, bieten eine spannende und herausfordernde Karrieremöglichkeit.

Ihre Arbeitsschwerpunkte sind:

• Mitarbeit an Quantencomputing-Projekten
• Programmierung von Quantenalgorithmen mit Qiskit
• Beurteilung eines möglichen zukünftigen Quantenvorteils
• Crosstalk-Charakterisierung, Rauschmodellierung und Fehlerkorrektur
• Aufbau physikorientierter Modelle
• Vergleich zwischen verschiedenen Plattformen
• Zusammenarbeit mit experimentellen Gruppen am Institut zur Simulation von Quantencomputing-Hardware, insbesondere von NV-Zentren in Diamant
• Analyse realistischer Fehlermodelle für supraleitende und auf Defektzentren basierte Quantenhardware

Was Sie mitbringen

• Sie verfügen über ein abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master) der Physik, Mathematik, Informatik oder einer verwandten Fachrichtung.
• Darüber hinaus bringen Sie Interesse an experimentellen und theoretischen wissenschaftlichen Inhalten mit.
• Idealerweise haben Sie Programmierkenntnisse in Python und Git.
• Vorzugsweise konnten Sie bereits Erfahrung in der Programmierung von Quantenalgorithmen sammeln.
• Sie zeichnen sich durch Teamfähigkeit, strukturiertes Denken und Kreativität bei der Problemlösung aus.
• Gute Englischkenntnisse runden Ihr Profil ab.

Was Sie erwarten können

• Ein modern ausgestattetes und international geprägtes Arbeitsumfeld mit Raum für eigenverantwortliches Arbeiten und kreatives Mitgestalten
• Forschung auf hohem internationalem Level an vorderster Front der Quantentechnologie
• Persönliche Entwicklungsmöglichkeiten durch vielfältige Weiterbildungsmaßnahmen
• Umfangreiche Zusatzleistungen wie eine betriebliche Altersvorsorge (VBL), ein vergünstigtes Jobticket für den ÖPNV sowie unterschiedliche Gesundheitsangebote (z. B. Pilates)
• Einen familienfreundlichen Arbeitsplatz mit Angeboten zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf (u. a. mobiles Arbeiten, Mit-Kind-Büro, Kita-Platz-Kontigent sowie Beratungsleistungen im Bereich Homecare-Eldercare)

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Stelle kann auch in Teilzeit besetzt werden. Die Stelle ist zunächst auf 3 Jahre befristet. Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen basieren auf dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Zusätzlich kann Fraunhofer leistungs- und