Promotion im Bereich Quantencomputing

INNOVATIONEN AUS EINER HAND VERÄNDERUNG STARTET MIT UNS. Am Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF kennen wir unsere Technologien wie unsere Westentasche. Denn als eine der wenigen wissenschaftlichen Einrichtungen weltweit forschen wir entlang der gesamten Halbleiter-Wertschöpfungskette und an maßgeschneiderten synthetischen Diamanten. Ob Hochfrequenz-Schaltungen für Kommunikationstechnik, Spannungswandler-Module für die Elektromobilität, Lasersysteme für Messverfahren oder neuartige Hard- und Software für Quantencomputer sowie Quantensensoren: Wir entwickeln Technologie von Morgen aus einer Hand für eine nachhaltige und sichere Gesellschaft.

Die Abteilung Quantentechnologie (QT) befasst sich mit den drei Themengebieten Quanteninformation, Quantensensing und Diamantsynthese inklusive der Bearbeitung von Diamantsubstraten. Auf dem Entwicklungsfeld der Quanteninformation werden neue Quantenalgorithmen für industrienahe Anwendungen und Verfahren zur Multi-Qubit Fehlerkorrektur in der Gruppe Quanteninformation entwickelt.

Um die praxisbezogene Anwendung von Quantencomputern voranzutreiben, ist eine gemeinsame, aufeinander abgestimmte Entwicklung von Hardware und Software unerlässlich. Die Gruppe „Quanteninformation“ am IAF beschäftigt sich daher mit Themen an der Schnittstelle zwischen Hardware und Software: Hierbei gilt es einerseits, die auf der Quantenhardware auftretenden intrinsischen Fehler genau zu charakterisieren und diese so weit wie möglich zu reduzieren. Andererseits müssen die Anwendungsmöglichkeiten von Quantenalgorithmen weiter erforscht und deren Potenziale für konkrete Anwendungsszenarien aufgezeigt werden.

Wir bieten Ihnen die Möglichkeit, in diesem Umfeld zu promovieren und aktiv zur Forschung beizutragen. Zu Ihren Aufgaben gehören:

• Sie arbeiten an Forschungsprojekten im Bereich Quantencomputing mit.
• Darüber hinaus erforschen Sie die Anwendungsmöglichkeiten von Quantenalgorithmen, z. B. in den Bereichen kombinatorische Optimierung, Quantenchemie oder Quantum Machine Learning.
• Sie führen numerische Simulationen dieser Algorithmen auf klassischen Computern durch und implementieren sowie testen diese auf echter Quantenhardware, z. B. auf supraleitenden Qubits oder NV‑Zentren in Diamant.
• Außerdem wenden Sie Methoden der effizienten Fehlercharakterisierung, -mitigation oder Quantenfehlerkorrektur an und entwickeln diese weiter.

Hiermit bringen Sie sich ein:

• Abgeschlossenes Studium (Diplom oder Master) in Physik, Mathematik, Informatik oder einer vergleichbaren Fachrichtung.
• Interesse an herausfordernden wissenschaftlichen Inhalten sowie strukturiertes, analytisches Denken und kreative Problemlösungsfähigkeiten.
• Gute Programmierkenntnisse; Erfahrung mit Python und Git wünschenswert.
• Idealerweise Erfahrung in der Programmierung von Quantenalgorithmen, z. B. im Rahmen einer Masterarbeit.
• Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift.
• Teamfähigkeit, Offenheit sowie Motivation zur eigenständigen und zielgerichteten Arbeit.

Was wir für Sie bereithalten:

• Modernste Forschungsinfrastruktur mit einzigartigen Anlagen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
• Breit gefächerte Forschungsbereiche ermöglichen sowohl Spezialisierung als auch interdisziplinäres Arbeiten.
• Anwendungsnahe Projekte und enge Kontakte zu Industrie und öffentlichen Auftraggebern.
• Kontinuierliche Teilhabe am aktuellen Forschungsdiskurs sowie Freiheiten in der eigenen Forschung.
• Austausch mit Kolleg*innen innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft sowie weiteren wissenschaftlichen Institutionen und der Industrie.
• Modernes und international geprägtes Arbeitsumfeld mit Raum für eigenverantwortliches Arbeiten und kreatives Gestalten.
• Fachliche und persönliche Entwicklungsmöglichkeiten durch vielfältige Weiterbildungsangebote und die Teilnahme an internationalen Fachkonferenzen.
• Umfangreiche Zusatzleistungen wie eine betriebliche Altersvorsorge (VBL), Zuschuss zum Deutschland‑Ticket/Jobticket sowie vielfältige Gesundheitsangebote (z. B. Pilates).
• Einen familienfreundlichen Arbeitsplatz mit Angeboten zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf (Mit‑Kind‑Büro, die Möglichkeit zum mobilen Arbeiten u. a.).
• Kostenloses Parkhaus mit E‑Ladestationen sowie Frelo‑Station (Fahrradverleihsystem) und Bushaltestelle direkt am Institut.

Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Stelle kann auch in Teilzeit besetzt werden. Die Stelle ist zunächst auf zwei Jahre befristet. 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. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung suchen wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern. Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen basieren auf dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Zusätzlich kann Fraunhofer leistungs- und erfolgsabhängige variable Vergütungsbestandteile gewähren.