Modeling & Simulation Physicist – Quantum Hardware (f/m/d)

eleQtron entwickelt und betreibt Full-Stack-Quantencomputer auf Basis der gefangenen Ionen-Technologie. Quantencomputing ist ein neues Rechenparadigma, das sich schnell der kommerziellen Lebensfähigkeit nähert. Unser einzigartiger Ansatz kombiniert lasergekühlte gefangene Ionen mit Mikrowellensteuerung und maßgeschneiderten Magnetfeldern. Unsere Maschinen der nächsten Generation, die sich in der Entwicklung befinden, werden in der Lage sein, Lösungen für Probleme zu finden, die heute unerreichbar sind, und somit neue innovative Produkte und Dienstleistungen für eine bessere Zukunft zu ermöglichen.

Wir suchen einen Simulation Engineer (f/m/d).

Verantwortlichkeiten:

• Modellierung, Simulation und Optimierung von Ionenfängersystemen.
• Hochgenaue Simulationen von elektrostatistischen, RF-, magnetischen und Mikrowellenfeldern sowie von Ionenbewegungsdynamiken und Fangpotentialen unter Verwendung von COMSOL Multiphysics.
• Enge Zusammenarbeit mit interdisziplinären Quanteningenieuren zur Übersetzung physikalischer Designs in validierte Simulationsmodelle, die die Geräteentwicklung und Workflow-Integration unterstützen.

Elektromagnetische & Feldsimulationen:

• Modellierung statischer und zeitabhängiger elektrostatistischer Potentiale von segmentierten Ionenfallen.
• Simulation von RF (Paul-Falle) Feldern und Ableitung effektiver (Pseudopotential-) Fangpotentiale.
• Berechnung von magnetischen Feldverteilungen, einschließlich Gradienten und Feldstabilität.
• Simulation von Mikrowellenfeldverteilungen zur Qubit-Kontrolle und -Kopplung.

Iondynamik & Transport:

• Simulation von Einzel- und Mehrionendynamiken in zeitabhängigen Potentialen.
• Analyse von Ionenbewegungsprotokollen, einschließlich Transportgeschwindigkeit, Bewegungsanregung und Erwärmung.
• Bewertung von Stabilitätsregionen, sekularen Frequenzen und Mikromotions-Effekten.

Modellierung & Analyse:

• Entwicklung parametrisierter COMSOL-Modelle zur Erkundung von Designtrade-offs.
• Extraktion physikalischer Größen (Fangtiefe, Frequenzen, Feldhomogenität).
• Validierung von Simulationsergebnissen gegen analytische Modelle und experimentelle Daten.
• Automatisierung von Simulationsworkflows, wo es angebracht ist (z.B. über COMSOL LiveLink).

Zusammenarbeit & Dokumentation:

• Interaktion mit experimentellen und theoretischen Teams zur Verfeinerung von Fangdesigns.
• Klare Dokumentation von Simulationsannahmen, Methoden und Ergebnissen.
• Bereitstellung umsetzbarer Designempfehlungen basierend auf Simulationsergebnissen.

Jobanforderungen:

Erforderliche Fähigkeiten:

• MSc oder PhD in Physik, Elektrotechnik oder einem verwandten Bereich.
• Erfahrung mit gefangenen Ionen oder Atomphysik.
• Starke Grundlagen in klassischer Elektromagnetismus und klassischer Mechanik.
• Erfahrung in der Simulation von elektrostatistischen, RF-, magnetischen und Mikrowellenfeldern.
• Vertrautheit mit zeitabhängigen Simulationen und Partikelverfolgung/-analyse.
• Erfahrung mit numerischen und FEM-basierten Simulationswerkzeugen, wie COMSOL Multiphysics (AC/DC und RF-Module bevorzugt).
• Scripting-Erfahrung (z.B. Python, MATLAB oder COMSOL LiveLink); Versionskontrolle (z.B. Git) ist von Vorteil.
• Fähigkeit, wissenschaftliche Literatur und technische Berichte kritisch zu bewerten, Validierungsstrategien zu definieren und F&E-Ergebnisse strukturiert und nachvollziehbar zu berichten.

Wünschenswert:

• Kenntnisse über Erwärmungsmechanismen, Bewegungsdekoherenz oder Geräuschquellen.
• Einblick in experimentelle Ionenfalle-Setups oder Hardwarebeschränkungen.
• Praktisches Verständnis von Mikrowellenengineering oder RF-Elektronik.

Was Sie von eleQtron erwarten können:

• Wettbewerbsfähiges Gehalt: Wir schätzen unsere Teammitglieder und bieten daher Vergütungen, die dies widerspiegeln, und belohnen zusätzlich Erfolge.
• Flexible Arbeitszeiten: Wir bieten persönliche Freiheit durch eine Vielzahl flexibler Arbeitszeitmodelle.
• Teamgeist: In unserem internationalen und vielfältigen Team und mit unseren regelmäßigen Teamevents gehört Spaß bei der Arbeit einfach dazu.
• Weiterentwicklung: Wir möchten gemeinsam wachsen und bieten unseren Teammitgliedern bedarfsorientierte, individuelle Weiterbildung sowie viel Raum für persönliche Entwicklung.
• Wellness-Paket: Wir bieten gesundheitsfördernde Vorteile wie Fitnessprogramme wie UrbanSportsClub zur Unterstützung Ihres Wohlbefindens.
• Umzugsbenefits: Ein herzlicher Empfang! Wir unterstützen gerne Mitarbeiter, die für uns umziehen, mit einem Bonus.
• Am Puls der Zeit: Arbeiten Sie an der Spitze der Technologie, wo akademische Forschung auf kommerzielle Anwendungen trifft.
• Moderner Arbeitsplatz: Wir verfügen über eine hochwertige Infrastruktur mit Laborräumen, Büros und Besprechungsräumen.