Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Lösen strömungsphysikalischer Gleichungen mit Quantenalgorithmen

Braunschweig

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TÄTIGKEIT: Promotion

Ihre Mission:

Das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik ist ein führendes Forschungsinstitut auf den Gebieten Flugzeug- und Fahrzeug-Aerodynamik, Flugzeug-Aeroakustik, Raumfahrt-Aerothermodynamik und Windenergieforschung.

In der Abteilung C²A²S²E (Center for Computer Applications in AeroSpace Science and Engineering) entwickeln wir fortschrittliche numerische Methoden und Softwarelösungen für Luft- und Raumfahrtanwendungen, von multidisziplinären Analyse- und Entwurfsfähigkeiten bis zur virtuellen Zertifizierung.

Die Forschungsaktivitäten der Abteilung umfassen neben der physikalischen Modellierung komplexer Strömungen und der Entwicklung fortschrittlicher Lösungsalgorithmen für die numerische Strömungssimulation auch die Einbindung aller relevanten Disziplinen. Wir entwickeln effiziente Optimierungsstrategien und Methoden für die datengetriebene Modellierung und Simulation, und quantifizieren Unsicherheiten auf Basis höherwertiger Verfahren.

In der Abteilung Technische Akustik erforschen wir die Schallentstehung bei Flugzeugen und entwickeln Technologien zur Minderung der schallverursachenden Quellen. Dieses betrifft sowohl nach außen abgestrahlten Schall als auch den Schall in der Kabine und im Cockpit.
Die für die Forschung eingesetzten Werkzeuge umfassen einerseits eigene Berechnungsverfahren und andererseits aeroakustische Windkanäle und Überflugversuche. Je nach Problemstellung reicht unsere Arbeit von Grundlagenuntersuchungen, beispielsweise zu Mechanismen der aerodynamischen Schallquellen, über Technologieentwicklung in Prinzipexperimenten und numerischen Simulationen, bis hin zur Erprobung fortgeschrittener Technologien am Flugzeug.

Quantencomputing, als ein neues Paradigma zur Lösung solcher hochkomplexer, aufwändiger Rechenprobleme, bietet für die Zukunft der Luftfahrt ganz neue Möglichkeiten. In diesem Kontext fördert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wissenschaftlichen Nachwuchs über die Quantencomputing Initiative, ein speziell aufgelegtes Programm um das Ökosystem Quantencomputing zu gestalten. Werden Sie Teil eines Projekts in dem Sie zusammen mit sowohl Experten weiterer Institute des DLR als auch mit Industriepartnern das Lösen strömungsphysikalischer Gleichungen mit Quantenalgorithmen erforschen und dabei gleichzeitig Teil des Ökosystems Quantencomputing werden.

Beschreibung des Promotionsvorhabens:

Sie erforschen und entwickeln Quantenalgorithmen zum Lösen strömungsphysikalischer Transportgleichungen. Diese Gleichungen werden dahingehend untersucht, inwieweit und mit welchen Methoden diese auf Quantencomputern umgesetzt und gelöst werden können. Diese Ansätze werden mit verschiedenen algorithmischen Ansätzen verknüpft und deren Implementierung auf unterschiedlichen Hardware Architekturen für Quantencomputer umgesetzt. Zum Beurteilen und Testen der Algorithmen setzen Sie Quantensimulatoren ein. Darüber hinaus betreibt das DLR auch Quantencomputer, auf denen, sofern möglich, Ihre entwickelten Algorithmen ebenfalls getestet werden.

Ihre Aufgaben:

  • Sie leisten wissenschaftliche Forschung im Bereich des Quantencomputings für Luftfahrtanwendungen.
  • Sie entwickeln, implementieren und testen Quantenalgorithmen.
  • Sie lernen den Umgang mit Quantensimulatoren und ggf. mit realen fehlerbehafteten und größenlimitierten Quantencomputern.
  • Sie demonstrieren die Algorithmen prototypisch anhand von aerodynamischen Testfällen steigender Komplexität
  • Sie überführen wissenschaftliche Resultate hin zu industriellen Anwendungen.
  • Sie präsentieren die erarbeiteten Resultate in wissenschaftlichen Journalen sowie auf nationalen und internationalen Konferenzen.

Im Rahmen dieser Promotionsstelle haben Sie die Chance, Teil des Ökosystems Quantencomputing mit Schwerpunkt Luftfahrt zu werden. Das Umfeld des DLR bietet Ihnen Möglichkeiten und Zugriff auf state-of-the-art Simulationssoftware und Hardware. Werden Sie Teil der DLR Quantencomputing Initiative.

Die Arbeitsleistung erbringen Sie in einem Umfang von 19,25 Stunden pro Woche. Die Vergütung beträgt 75 % der Entgeltgruppe 13 TVöD.

Ihre Qualifikation:

  • überdurchschnittlich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master / Diplom Universität) der Naturwissenschaften (z.B. Mathematik, Informatik) oder der Ingenieurswissenschaften (z.B. aus den Bereichen Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau) oder andere für die Tätigkeit relevante Studiengänge
  • Voraussetzung für die Einstellung beim DLR ist die Sicherheitsüberprüfbarkeit nach dem Sicherheitsüberprüfungsgesetz (SÜG) sowie die Bereitschaft für eine Sicherheitsüberprüfung nach §8 ff SÜG.
  • Kenntnisse und Erfahrungen in numerischen Methoden und/oder wissenschaftliches Rechnen
  • Kenntnisse im Bereich strömungsphysikalischer Transportgleichungen
  • praktische Erfahrung in der Entwicklung von Software mit Hilfe von Python und/oder C++
  • Fähigkeit, sowohl eigenständig als auch innerhalb eines kleinen, agilen Teams zu arbeiten
  • sichere Kommunikation in Englisch in Wort und Schrift
  • Kenntnisse im Bereich von Quantencomputern und -algorithmen sowie maschinelles Lernen (KI-Methoden) von Vorteil
  • Kenntnisse im Bereich der Flugzeugaerodynamik oder technischen Aeroakustik erwünscht
  • idealerweise Kenntnisse in der numerischen Strömungssimulation (CFD) oder der numerischen Simulationsverfahren der Aeroakustik (CAA)

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
Informatik
Informationstechnik
Ingenieurwissenschaften
Mathematik
Naturwissenschaften
Abschluss
Master/Diplom
Unternehmen
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