Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Weiterentwicklung von Quantentechnologien für den Einsatz im Raumflugbetrieb

Weßling

C++
Datenanalyse
Machine Learning
Python
Shell Scripting (Linux)
UNIX/Solaris
company visual

TÄTIGKEIT: Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Ihre Mission:

Die Organisationseinheit (OE) Missionstechnologie (MIT) übernimmt im Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum (GSOC) die Federführung bei der Entwicklung von Bodenkontrollsystemen für den Satellitenbetrieb. Die OE entwirft, entwickelt und betreut Softwaresysteme, darunter das Monitoring- und Kontrollsystem für Satelliten und das Missionsplanungssystem. Die Gruppe Missionsbetriebstechnologie (MBT) beschäftigt sich mit dem Satellitenbetrieb der Zukunft u.a. durch die die Ausarbeitung neuer Betriebskonzepte und die Entwicklung sowie Einführung neuer (Software-) Tools zu ihrer Unterstützung und Umsetzung. Dazu gehören die Weiterentwicklung der momentan genutzten Datenanalyse- und Display-Anwendungen, sowie Projekte im Bereich des Maschinellen Lernens (ML) und der Künstlichen Intelligenz (KI). Diese sollen den Autonomiegrad an Bord des Satelliten und in den Bodensystemen erhöhen sowie den Operateuren moderne Werkzeuge an die Hand geben, die sie im täglichen Betrieb unterstützen.

Die Gruppe Missionsbetriebstechnologie (MBT) beschäftigt sich innerhalb der Missionstechnologie mit dem Satellitenbetrieb der Zukunft und mit den Nutzerschnittstellen solcher Systeme. Dies umfasst u.a. die Weiterentwicklung der momentan genutzten Datenanalyse- und Display-Anwendungen und die Entwicklung neuer Schnittstellen des Betriebs zu externen Partnern. Moderne Algorithmen des Maschinellen Lernens werden auf ihre Eignung für den Betrieb untersucht und in die Systeme integriert, um die Benutzer z.B. im Bereich der Anomaliedetektion zu unterstützen und den Betrieb auf autonome(re) Satelliten vorzubereiten.

Ein weiteres Themenfeld umfasst die Evaluierung und Weiterentwicklung von Quantentechnologien im Hinblick auf den zukünftigen Einsatz im Raumflugbetrieb, z.B. im Bereich der Nutzung von aktuellen und zukünftigen Quantencomputern oder der quantenverschlüsselten Informationsübertragung. Für all diese Aufgaben nutzt MBT state-of-the-art Werkzeuge aus dem Bereich des Software-Engineering und der Datenwissenschaften.

In diesem Zusammenhang werden Sie folgende Aufgaben wahrnehmen:

Entwicklung von Optimierungsstrategien und Anwendung von numerischen Methoden zur Optimierung von Quantengattern:

  • Optimierung von Steuersequenzen zum produktiven Einsatz bei Quantum Computer Hardware für verschiedene Basis-Gatter, verschiedene Hardware-Plattformen, robuste und fehlertolerante Gatterausführung sowie relaxations-optimierte Gatterausführung
  • Aufbau und Optimierung von Gatter-Building-Blocks für verschiedene Multi-Qubit-Gatter, Systemarten und -größen
  • Verifikation, Analyse und Klassifizierung der Steuersequenzen

Entwicklung und Ausbau von Software zur Optimierung von Quantengattern:

  • mathematische Modellierung verschiedener Quantum Hardware Systeme
  • Implementierung von klassischen und quantenmechanischen Optimierungsalgorithmen
  • Adaptieren bestehender Softwarelösungen
  • Erweiterung der Software für neue Systeme und Algorithmen
  • Speicherung und Abrufen der entwickelten Sequenzen durch programmatischen Zugriff

Wissenstransfer:

  • kontinuierliches Aneignen von Neuigkeiten und Publikationen auf dem Gebiet
  • Repräsentation der Ergebnisse nach innen und außen
  • Dokumentation

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master/Diplom Uni) der Naturwissenschaften (z.B. Physik) oder Ingenieurwissenschaften (z.B. Informatik, Elektrotechnik) oder anderen für die Tätigkeit relevante Studiengänge
  • Erfahrung in wissenschaftlichem Arbeiten
  • Erfahrung im Bereich Kontrolltheorie und deren numerischer Anwendungen
  • Kenntnisse im Bereich Quantencomputing, Algorithmus- und Gattersynthese und ihrer mathematischen Grundlagen
  • fundierte Kenntnisse in der Anwendung einer höheren Programmiersprache (Python, C++, Shell/Unix - Systeme)
  • gute Kenntnisse in Deutsch (Wort und Schrift)
  • sehr gute Kenntnisse in Englisch (Wort und Schrift)
  • idealerweise Kenntnisse moderner Datenanalysemethoden (Big Data, Machine Learning)
  • Kenntnisse der digitalen Signalverarbeitung wünschenswert

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert.Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können.Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik.Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Job-Infos
Berufsfelder
Forschung
Studienfächer
Elektrotechnik
Informatik
Informationstechnik
Ingenieurwissenschaften
Naturwissenschaften
Abschluss
Master/Diplom
Unternehmen
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