PhD position in AI-based Newtonian-Noise mitigation for the Einstein Telescope

Die Experimental Particle Physics Group an der Universität Siegen lädt Bewerbungen für eine Doktorandenstelle in der KI-basierten Echtzeit-Niederfrequenzrauschminderung für das Einstein-Teleskop ein. Das Einstein-Teleskop ist ein geplantes Gravitationswellenobservatorium der dritten Generation, das darauf abzielt, den beobachtbaren Frequenzbereich bis auf einige Hertz zu erweitern. Bei diesen Frequenzen wird erwartet, dass das Newtonsche Rauschen – die direkte gravitative Kopplung der Testmassen an seismische Dichtefluktuationen im umgebenden Boden – eine wesentliche Empfindlichkeitsgrenze darstellt und nicht durch mechanische Isolation reduziert werden kann.

In dieser Position wird der erfolgreiche Kandidat Methoden des maschinellen Lernens entwickeln, um das Newtonsche Rauschen mithilfe von Multikanalmessungen aus seismischen Sensorarrays zu rekonstruieren und zu unterdrücken. Ein zentrales Ziel des Projekts ist die Implementierung dieser Algorithmen auf feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), um deterministische, kontinuierliche und latenzarme Verarbeitung zu ermöglichen. Das Projekt kombiniert Gravitationswelleninstrumentierung, multikanalige Signalverarbeitung, maschinelles Lernen und FPGA-basierte Berechnungen.

Die Arbeit umfasst die Entwicklung und Evaluierung geeigneter KI-Architekturen, Benchmarking gegen etablierte Ansätze wie Wiener-Filterung, hardwarebewusste Optimierung und Validierung mit einem Echtzeit-FPGA-Demonstrator. Die Experimental Particle Physics Group in Siegen verfügt über umfangreiche Expertise in der Detektorenentwicklung, FPGA-basierter Echtzeitverarbeitung und maschinellem Lernen für wissenschaftliche Instrumentierung. Siegen ist auch Teil des Intelligent Hardware Lab (IHL) des Exzellenzclusters „Color meets Flavor“, der innerhalb der Gruppe mitgeleitet wird und zusätzliche Expertise in KI-gestützten Elektronik- und intelligenten Hardwaresystemen bietet.

Bewerber sollten einen Masterabschluss in Physik, Elektrotechnik, Computertechnik, Informatik oder einem verwandten Bereich besitzen oder kurz vor dem Abschluss stehen. Gute Programmierkenntnisse in Python und/oder C++ werden erwartet. Erfahrung in maschinellem Lernen, digitaler Signalverarbeitung, FPGA-Entwicklung, VHDL/Verilog oder Zeitreihenanalyse ist von Vorteil, obwohl nicht in allen diesen Bereichen Fachkenntnisse erforderlich sind.

Der erfolgreiche Kandidat wird der Experimental Particle Physics Group an der Universität Siegen beitreten und mit Forschern zusammenarbeiten, die am Einstein-Teleskop arbeiten. Die Teilnahme an internationalen Kooperationsbesprechungen, Workshops und Konferenzen ist vorgesehen. Die Stelle ist sofort verfügbar; ein späterer Beginn kann vereinbart werden. Die vorgesehene Dauer des PhD-Projekts beträgt drei Jahre. Das Gehalt richtet sich nach dem deutschen Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst TV-L E13, auf der 2/3-Stelle.

Um sich zu bewerben, senden Sie bitte die folgenden Dokumente als eine einzige PDF-Datei an Prof. Dr. Markus Cristinziani unter markus.cristinziani@uni-siegen.de bis zum 31. Juli 2026: ein Motivationsschreiben; einen Lebenslauf; Abschlusszeugnisse und akademische Transkripte; die Namen und Kontaktdaten von zwei akademischen Referenzen; einen Link zur Masterarbeit sowie zu relevanten Software-, maschinellen Lern- oder FPGA-Projekten, falls vorhanden.

Weitere Informationen sind verfügbar unter: https://www.hep.physik.uni-siegen.de/ https://einsteintelescope.eu/

Die Universität Siegen ist ein Arbeitgeber, der Chancengleichheit fördert. Bewerbungen von Frauen werden besonders ermutigt. Bewerber mit Behinderungen werden bei gleicher Qualifikation bevorzugt berücksichtigt.