Doctoral Position in neutral-atom quantum computing — ETH Zürich

Vollständige Beschreibung

Promotionsposition im Neutral-Atom-Quanten-Computing

100%, Zürich, befristet

Die neu gegründete Gruppe Atom Quantum Processing (AQP) unter der Leitung von Prof. Konrad Viebahn am Institut für Quantenelektronik der Physikabteilung (D-PHYS), ETH Zürich, sucht einen hochmotivierten Doktoranden.

Unsere Forschung konzentriert sich auf ultrakalte neutrale Atome und ihre Anwendung in Quantentechnologien, insbesondere im Quantencomputing. Derzeit bauen wir ein neues Labor für Laserkühlung, Einfangen und Bildgebung ultrakalter Rubidiumatome in optischen Gittern auf. Mit neu entwickelten Methoden wie hochgenauen kollisiven Atom-Atom-Wechselwirkungen bauen wir hochkohärente Quantenmaschinen, die massiv verschränkte Quantenzustände für Computer, Simulation, Sensorik und Metrologie erzeugen können.

Projekthintergrund

Neutrale Atome sind eine der vielversprechendsten Quantenarchitekturen von heute. Die aktuellen Roadmaps für neutral-atomfehlertolerante Quantencomputer basieren jedoch fast ausschließlich auf Rydberg-Wechselwirkungen in optischen Pinzetten. Während Rydberg-basierte Tore schnell sind, haben sie einen massiven Nachteil: endliche Rydberg-Lebenszeiten und unvermeidliche Dekohärenz durch spontane Emission. Stattdessen wird unsere Forschung Kollisionswechselwirkungen zwischen atomaren Qubits einsetzen, die sehr kohärent, passiv stabil und sehr skalierbar sind. Durch die Verwendung von optischen Gittern anstelle von optischen Pinzetten können wir mehr Qubits pro gegebener Laserleistung einfangen und steuern, was schließlich zu einem Skalierbarkeitsvorteil gegenüber dem Stand der Technik führt.

Wir haben kürzlich einen wichtigen Engpass bei optischen gitterbasierten Quantenprozessoren überwunden, indem wir topologisches Pumpen als Methode zum Shuttlen von Atomen zwischen Gitterstellen integriert haben (siehe Publikationen ). In Kombination mit stabilen Kollisionstoren entsteht eine neue Quantenarchitektur mit der Fähigkeit, massiv verschränkte Zustände, groß angelegte Quantensimulation, Quantensensorik und schließlich fehlertolerantes Rechnen zu erzeugen.

In diesem experimentellen Doktorandenprojekt spielen Sie eine zentrale Rolle beim Aufbau des experimentellen Apparats, beim Aufbau eines engmaschigen Teams und bei der Entwicklung neuer Konzepte in der kollisiven Quantenverarbeitung.

Stellenbeschreibung

• Aufbau des AQP-Teams in einem kollaborativen, enthusiastischen und kommunikativen Umfeld
• Aufbau eines Lasersystems für die Laserkühlung, das Einfangen und die Abbildung von Rubidium-85-Atomen
• Engineering und Montage UHV (Ultra-Hochvakuum) System mit hervorragendem optischen Zugang für den Quantenprozessor
• Programmierung und Integration von experimenteller Steuerungshardware (ARTIQ) für die Durchführung von Quanteninformationsexperimenten
• Untersuchung neuartiger Schemata für die Quanteninformationsverarbeitung auf der Grundlage von Kollisionswechselwirkungen, einschließlich theoretischer Berechnungen und numerischer Simulationen
• Voreinstellung Ihrer Ergebnisse auf wissenschaftlichen Konferenzen und Veröffentlichung Ihrer Arbeit

Profil

• Sie sollten einen MSc-Abschluss in Physik, Quantentechnik, Elektrotechnik oder einer eng verwandten Disziplin haben (oder kurz davor stehen).
• Sie sollten eine starke Motivation haben, einen Quantencomputer von Grund auf neu zu bauen
• Ausgezeichnetes gesprochenes und geschriebenes Englisch
• Bereitschaft, in einem internationalen und vielfältigen Team zu arbeiten

Erfahrung in einer der folgenden Labortechniken wäre vorteilhaft:

• Faserkupplung
• Optische/Fluoreszenzmikroskopie
• Dopplerfreie Absorptionsspektroskopie
• Räumliche Lichtmodulation
• Laserverriegelung, optische Resonatoren
• Optische Interferometer
• Gaußstrahlprofilierung
• CAD Entwicklung
• Löten
• PCB-Entwicklung
• FPGA Entwicklung
• Digitalsignalverarbeitung (DSP)

Wir bieten

Wir bieten ein anregendes Promotionsprojekt zum Quantencomputing mit modernsten Neutral-Atom-Techniken an. Der erfolgreiche Kandidat tritt einer kollaborativen und internationalen Forschungsgruppe bei und wird in experimentellen Techniken für AMO und Quantenoptik geschult. Das Projekt bietet Möglichkeiten für die Zusammenarbeit mit Spezialisten für Quanteninformationswissenschaft, theoretisch und experimentell, sowie die Teilnahme an interaktionellen Konferenzen und die Betreuung von studentischen Forschungsprojekten.

Die Position ist am Department of Physics (D-PHYS) und am Hönggerberg-Campus der ETH Zürich in Zürich, Schweiz, angesiedelt. Dem Studenten steht ein komplettes AMO-Labor zur Verfügung, darunter mehrere Lasersysteme, UHV-Kammer, Steuerelektronik sowie experimentelle Echtzeit-Sequenzierung. Das Projekt wird auch von der erstklassigen Expertise der ETH Zürich in AMO-Experimenten und Quanteninformationen sowie von der engen Zusammenarbeit mit verwandten Forschungsgruppen profitieren.

Arbeiten, Lehren und Forschen an der ETH Zürich

Wir legen Wert auf Vielfalt und Nachhaltigkeit

Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir fördern Chancengleichheit, schätzen Vielfalt und fördern ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und die Würde aller unserer Mitarbeiter und Studenten respektiert werden. Besuchen Sie unsere Website für Chancengleichheit und Vielfalt, um herauszufinden, wie wir ein faires und offenes Umfeld gewährleisten, in dem jeder wachsen und gedeihen kann. Nachhaltigkeit ist für uns ein zentraler Wert – wir arbeiten konsequent auf eine klimaneutrale Zukunft hin.

Neugierig? Wir sind es auch.

Wir freuen uns auf Ihre Online-Bewerbung mit den folgenden Dokumenten als PDF-Datei:

• Anschreiben (max. 1 Seite) mit relevanten Fähigkeiten und Erfahrungen, Forschungsinteressen und Gründen für die Bewerbung
• Lebenslauf, einschließlich Qualifikation und frühere akademische und berufliche Erfahrung
• Akademische Transkripte für alle Hochschulabschlüsse
• Namen und Kontaktdaten von zwei Schiedsrichtern (bitte informieren Sie sie, dass sie kontaktiert werden können)

Weitere Informationen zu unserem Labor finden Sie auf unserer Website. Fragen zur Stelle richten Sie bitte an Prof. Konrad Viebahn, [email protected] (keine Bewerbungen).

Bitte beachten Sie, dass wir ausschließlich Bewerbungen annehmen, die über unser Online-Bewerbungsportal eingereicht werden. Bewerbungen per E-Mail oder Post werden nicht berücksichtigt.

Wir weisen darauf hin, dass die Vorauswahl durch die verantwortlichen Recruiter und nicht durch künstliche Intelligenz erfolgt.

Der angestrebte Starttermin ist der 1. Oktober 2026 oder im gegenseitigen Einvernehmen. Die Überprüfung der Bewerbungen beginnt sofort und wird fortgesetzt, bis die Position besetzt ist. Frühe Anwendungen werden daher stark gefördert.

Über die ETH Zürich

Die ETH Zürich ist eine der weltweit führenden Universitäten, die sich auf Wissenschaft und Technologie. Wir sind bekannt für unsere hervorragende Ausbildung, Spitzenforschung und direkter Wissenstransfer in die Gesellschaft. Über 30.000 Menschen aus mehr als 120 Ländern finden unsere Universität ein Ort zu sein, der unabhängiges Denken und eine Umwelt, die Exzellenz inspiriert. Im Herzen Europas gelegen, Dennoch knüpfen wir Verbindungen auf der ganzen Welt, um Lösungen für die globalen Herausforderungen von heute und morgen zu entwickeln.

Fragen zu dieser Stellenanzeige