Postdoctoral Researcher in Quantum Computing for Fluid Dynamics — ETH Zürich

Vollständige Beschreibung

Postdoktorand in Quantum Computing für Fluiddynamik

100%, Zürich, befristet

Erkunden Sie mit uns die Zukunft der numerischen Fluiddynamik

Wie können Quantencomputer uns helfen, turbulente Strömungen zu simulieren, die außerhalb der Reichweite heutiger klassischer Computer liegen?

Wir suchen einen hochmotivierten Postdoktoranden, der sich unserer Gruppe an der ETH Zürich anschließt und Quantenalgorithmen für turbulente Fluiddynamik untersucht. Das Projekt konzentriert sich auf die Lattice Boltzmann Methode (LBM) und ihre mögliche Umsetzung auf zukünftige Quanten-Hardware, mit Anwendungen für industriell relevante Strömungen mit komplexen Geometrien und nicht-trivialen Randbedingungen.

Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit IBM durchgeführt und bietet die Möglichkeit, an der Schnittstelle von Computational Fluid Dynamics, Quantum Computing und High-Performance Scientific Computing zu arbeiten und mit Forschern aus Wissenschaft und Industrie zusammenzuarbeiten.

Sie werden eine erhebliche wissenschaftliche Unabhängigkeit haben, während Sie eng mit den ETH- und IBM-Projektteams zusammenarbeiten. Die erste Ernennung ist für ein Jahr, mit der Möglichkeit, das Projekt auf der Grundlage der Forschungsergebnisse und der Projektüberprüfung auf ein zweites Jahr zu verlängern.

Stellenbeschreibung

Sie werden die Forschungsaktivitäten zu Quantenansätzen zur Fluiddynamik leiten und dazu beitragen, die Richtung des Projekts zu definieren.

Ihre Aufgaben umfassen

• Untersuchen Sie Lattice Boltzmann-Algorithmen, die für die Implementierung auf Quantencomputern geeignet sind, einschließlich verschiedener Linearisierungsansätze wie Kolmogorov-, Koopman- und Carleman-Methoden.
• Studieren Sie quantenalgorithmische Ansätze zur Lösung der daraus resultierenden Probleme, einschließlich spärlicher Hamilton-Methoden, Blockkodierung und Quantenlinearsystemalgorithmen (QLSAs).
• Entwicklung und Untersuchung neuartiger Linearisierungs-, Integrations- und algorithmischer Ansätze, bei denen bestehende Methoden für LBM nicht gut geeignet sind.
• Entdecken Sie hybride klassische Quantenansätze, einschließlich der Kombination von LBM für die Wandbehandlung mit Navier- Stokes Formulierungen für interne Strömungen.
• Vergleichen Sie LBM mit alternativen Formulierungen, insbesondere Navier- Stokes, in Bezug auf Quantenressourcenanforderungen, numerische Stabilität, Skalierbarkeit und Eignung für realistische Anwendungen.
• Quantifizieren Sie das Potenzial für Quantenvorteile bei fluiddynamischen Problemen bei hohen Reynolds-Zahlen, einschließlich des Einflusses der Strömungsgeometrie.
• Entwicklung theoretischer und rechnerischer Beweise für Quantenvorteile bei einem vereinfachten, aber industriell relevanten Problem der Fluiddynamik.
• In Abhängigkeit von den Forschungsergebnissen eine Proof-of-Concept-Demonstration mit komplexer Geometrie und nicht-trivialen Randbedingungen entwickeln.
• Präsentieren Sie den ETH- und IBM-Projektteams etwa alle zwei Wochen Forschungsergebnisse und tragen Sie zur Projektplanung und wissenschaftlichen Diskussion bei.
• Veröffentlichen Sie Ihre Ergebnisse in hochwertigen wissenschaftlichen Zeitschriften und präsentieren Sie sie auf internationalen Konferenzen.

Profil

Sie bringen einen starken Hintergrund in der Quantenphysik, Computerwissenschaft und ein echtes Interesse an der Entwicklung neuer Ansätze an der Schnittstelle von Fluiddynamik und Quantencomputing mit. Insbesondere:

• Sie haben einen PhD in Computational Fluid Dynamics, angewandter Mathematik, Physik, Informatik, Quantencomputing oder einem eng verwandten Gebiet.
• Sie verfügen über fundiertes Fachwissen in: numerische Strömungsmechanik, Quantenphysik, Quantenalgorithmen oder Quantencomputing.
• Sie haben Erfahrung in der Entwicklung und Analyse numerischer oder rechnerischer Methoden für wissenschaftliche Anwendungen.
• Sie können selbstständig an technisch anspruchsvollen Forschungsfragen arbeiten und neue Ansätze formulieren, wenn bestehende Methoden nicht ausreichen.
• Sie verfügen über starke analytische und problemlösende Fähigkeiten und arbeiten gerne über disziplinäre Grenzen hinweg.
• Sie kommunizieren wissenschaftliche Ergebnisse klar in geschriebenem und gesprochenem Englisch und arbeiten gerne mit Forschern unterschiedlicher Herkunft zusammen.
• Erfahrung mit Hochleistungs-Computing, wissenschaftlicher Programmierung und/oder Quanten-Computing-Frameworks ist für diese Position von großer Bedeutung.

Wir freuen uns über Bewerbungen von Kandidaten, deren Expertise nicht jeden Aspekt des Projekts abdeckt, aber eine starke Grundlage in einem seiner Kernbereiche mitbringt und motiviert ist, disziplinübergreifend zu arbeiten.

Wir bieten

Sie werden der Computational Kinetics Group am D-MAVT beitreten, einem interdisziplinären Forschungsumfeld an der ETH Zürich, das sich mit numerischer Strömungsdynamik beschäftigt. Die Position bietet die Möglichkeit, an einem zeitnahen und herausfordernden Forschungsproblem mit potenziellen Auswirkungen auf die Zukunft des wissenschaftlichen Computing zu arbeiten.

Insbesondere profitieren Sie von

• Ein intellektuell ambitioniertes Forschungsprojekt an der Schnittstelle von Quantum Computing, Computational Fluid Dynamics und High-Performance Computing.
• Direkte Zusammenarbeit mit IBM-Forschern und Exposition gegenüber einer industriellen Forschungsumgebung.
• Die Möglichkeit, die Forschungsrichtung zu gestalten und eigene wissenschaftliche Ideen zu entwickeln.
• Zugang zum Forschungsumfeld und zur Infrastruktur der ETH Zürich.
• Möglichkeiten, Ihre Arbeit international zu veröffentlichen und zu präsentieren.
• Ein hoch internationales und interdisziplinäres Forschungsumfeld in Zürich.
• Berufliche Entwicklungsmöglichkeiten und Unterstützung für Ihre wissenschaftliche Karriere.
• Engagement der ETH Zürich für eine nachhaltige und klimaneutrale Hochschule.
• Eine Reihe von Leistungen, darunter öffentliche Verkehrsmittel und andere Mobilitätsangebote, Zugang zum ASVZ-Sportprogramm mit mehr als 120 Sportarten, Kinderbetreuungsmöglichkeiten und attraktive Pensionsleistungen.

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 Unterlagen bis zum 30. November 2026.

• Ein Lebenslauf mit einer Liste von Publikationen.
• Eine kurze Erklärung, die Ihre Forschungserfahrung und Ihre Motivation für diese Position beschreibt.
• Kontaktdaten für zwei akademische Schiedsrichter [oder: Referenzschreiben].

Der Auswahlprozess besteht normalerweise aus einer Interviewrunde, die eine kurze Präsentation oder Diskussion Ihrer bisherigen Forschung und Ihrer Ideen für das Projekt umfassen kann.

Weitere Informationen zur Computational Kinetics Group finden Sie auf unserer Website . Fragen zur Stelle richten Sie bitte an Prof. Ilya Karlin, ([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.

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.

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