Physiker/in (w/m/d) - Kryogene Ionenfallen Spektroskopie - IT, Entwicklung, Forschung

Am DLR Institut für Quantentechnologien in Ulm entwickeln wir Präzisionsinstrumente für Raumfahrtanwendungen auf Basis von Quantentechnologien und bringen diese gemeinsam mit der Industrie zur Prototypreife. Zusätzlich treiben wir den Transfer in Luftfahrt, Digitalisierung, Energie, Sicherheit und Verkehr voran. Wir sind interdisziplinär ausgerichtet: Theoretische Grundlagenforschung und experimentelle Tests treffen auf ingenieurtechnische Implementierung.

Das erwartet dich

Die Abteilung Integration von Mikro- und Nanosystemen entwickelt Technologien zur Implementierung und Miniaturisierung von Quantensystemen und betreibt im Auftrag der DLR Quantencomputing-Initiative die Mikrotechnologieprozesse im Reinraumlabor am Innovationszentrum in Hamburg. Die Prozesskette umfasst die klassischen Mikrofertigungsschritte mit besonderem Fokus auf die für Ionenfallen-basierte Quantencomputer nötige Technologie. Neben der Bereitstellung der Anlagen werden umfassend Prozessketten zur Herstellung von Oberflächenfallen entwickelt und für die weitere Entwicklung bei Firmen oder interne Forschungsprojekte zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus soll am Innovationszentrum Hamburg auch ein Testsystem für Ionenfallen für einen schnellen Innovationszyklus entstehen.

Wir suchen eine engagierte Persönlichkeit für das Design, den Aufbau und Betrieb einer kryogenen Testplattform für planare Oberflächenfallen für Ionen. Mit Hilfe von schnellen, standardisierten Tests im neuen Ionenfallensystem soll der Innovationszyklus zur Herstellung von chipbasierten Oberflächenfallen für Ionen deutlich beschleunigt werden. Die Testplattform wird zusammen mit innovativen Partnern entwickelt und steht neben der eigenen Entwicklungstätigkeit der Abteilung auch der Industrie und Partnern am Innovationszentrum Hamburg zur Verfügung.

Deine Aufgaben

• Du baust in enger Zusammenarbeit mit externen Partnern ein kryogenes Ultrahochvakuum-Testsystem für planare Oberflächenfallen mit Seitenband-Kühlung auf und nimmst es in Betrieb, um zum Beispiel motionale Heizraten zu messen.
• Du entwickelst standardisierte Kalibration- und Messroutinen für die Basischarakterisierung verschiedener Oberflächenfallen-Designs und schaffst damit eine vergleichbare, designagnostische Testplattform auf, mit dem Ziel eines schnellen, reproduzierbaren Messbetriebs.
• Du entwickelst die Experimentsteuerung und Datenerfassung (Python/ARTIQ) für automatisierte, reproduzierbare Messsequenzen, wertest diese systematisch auf und baust eine strukturierte Charakterisierungsdatenbank über alle getesteten Fallendesigns auf.
• Du arbeitest eng mit externen Partnern zusammen, um einen langfristigen Beitrag zum Innovationsökosystem Ionenfallen in Hamburg zu etablieren.

Das bringst du mit

• abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master/Diplom) der Naturwissenschaften (z. B. Physik, Technische Physik) oder der Ingenieurswissenschaften (z. B. Elektrotechnik oder Maschinenbau) oder andere für die Tätigkeit relevanten Studiengänge
• nachgewiesene praktische Erfahrung im Aufbau und Betrieb eines Quantenphysikalischen experimentalen Aufbaus, idealerweise für Oberflächenionenfallen, sowie mit Laserkühlung und Seitenband-Kühlung in den Quantengrundzustand
• Erfahrung mit kryogenen Systemen und Ultrahochvakuum-Technologie (UHV): Aufbau, Betrieb und Fehlersuche kryogener Vakuumapparaturen
• praktische Erfahrung mit analogen und digitalen Elektroniksystemen für die Experimentsteuerung sowie Programmierkenntnisse in Python; ggf. Kenntnisse in ARTIQ/Sinara
• ausgeprägtes Interesse an reproduzierbarem, robustem Systemaufbau und systematischer Messtechnik; Fähigkeit, einen komplexen Experimentaufbau zügig in den Messbetrieb zu überführen
• Erfahrung in der Entwicklung standardisierter Mess- und Kalibrationsroutinen für quantenoptische Experimente; Fähigkeit, Messabläufe so zu strukturieren und zu automatisieren, dass reproduzierbare, vergleichbare Ergebnisse über verschiedene Proben und Messkampagnen hinweg erzielt werden
• teamorientierte, strukturierte Arbeitsweise mit hoher Leistungsbereitschaft und ausgeprägte Kommunikationsstärke in Englisch für die enge Zusammenarbeit mit externen Partnern

Die Vergütung erfolgt je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe E13 TVöD.

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position ( Kennziffer 5881) beantwortet dir gerne:

Dr. Jakob Buchheim

Tel.: +49 731 400198 909