Masterarbeit: Implementierung einer modernen Fehlerkorrektur für ein Quantenkommunikationssystem

TN Germany; Dresden; Vor Ort; EUR 40.000 - 60.000; Vollzeit

Zusammenfassung

Eine spannende Masterarbeit im Bereich Quantenkommunikation am Fraunhofer IPMS in Dresden. Du wirst einen LDPC-Algorithmus in Python implementieren und für Quantenschlüsselverteilung optimieren. Ein motiviertes Team erwartet dich, um wertvolle Einblicke in moderne Technologien zu gewinnen.

Leistungen

Wertvolle Einblicke in moderne Technologien

Motiviertes und dynamisches Team

Flexibilität bei der Dauer der Arbeit

Qualifikationen

• Interesse an Quantenschlüsselverteilung.
• Erfahrung mit Microcontrollern von Vorteil.

Aufgaben

• Einarbeitung in die Grundlagen der Quantenschlüsselübertragung.
• Implementieren eines LDPC-Algorithmus in Python.
• Optimieren des Algorithmus für QKD.

Kenntnisse

Programmierkenntnisse in Python

Programmierkenntnisse in C++

Gute Deutschkenntnisse

Gute Englischkenntnisse

Ausbildung

Studium im Bereich der Informatik

Studium im Bereich der Physik

Studium im Bereich des Maschinenbaus

Studium im Bereich der Elektrotechnik

Jobbeschreibung

Masterarbeit: Implementierung einer modernen Fehlerkorrektur für ein Quantenkommunikationssystem, Dresden

Fraunhofer-Gesellschaft

Dresden, Germany

Innovative Technologielösungen entwickeln und diese in die Anwendung bringen – das ist unser Ziel am . Mit unserer Expertise in der Entwicklung photonischer Mikrosysteme, zugehöriger Technologien inklusive der Nanoelektronik und drahtloser Kommunikationslösungen, erschaffen wir - in flexiblen und interdisziplinären Teams - Technologien für innovative Produkte in verschiedensten Märkten wie z.B. Automotive, Industrie, Luft- und Raumfahrt.

In der Theorie bietet Quantenschlüsselverteilung (QKD) aufgrund der Gesetzte der Quantenmechanik bedingungslos sichere Schlüssel. Dabei ist ein aufwendiges Post-Processing notwendig, um aus den Messungen der Quantenbits einen sicheren Schlüssel zu generieren. In dieser Arbeit soll die Fehlerkorrektur näher betrachtet werden. Anders als bei der klassischen Fehlerkorrektur ist es dabei wichtig, dass so wenig Informationen über die Messdaten wie möglich kommuniziert werden. Eine moderne Möglichkeit der Fehlerkorrektur bieten sogenannte „low-density parity check codes“ (LDPC).

Das Geschäftsfeld Data Communication and Computing entwickelt optisch, drahtlose Transceiver in verschiedenen Konfigurationen. Im Rahmen der Arbeit soll ein LDPC-Algorithmus in Python implementiert und für QKD optimiert werden. Das optimierte Protokoll soll schließlich auf Microcontrollern implementiert und evaluiert werden.

Was Du bei uns tust

• Einarbeitung in die Grundlagen der Quantenschlüsselübertragung
• Vertraut machen mit Fehlerkorrekturen mittels LDPC
• Implementieren eines LDPC-Algorithmus in Python
• Optimieren des Algorithmus für QKD
• Integrierung des Algorithmus in unser Labor-QK-System

Die Aufgaben können im Rahmen einer Bachelor-, Diplom- oder Masterarbeit umgesetzt werden.

Was Du mitbringst

• Studium im Bereich der Informatik, Physik, Maschinenbau, Elektrotechnik oder vergleichbaren Studiengängen
• Interesse an Quantenschlüsselverteilung
• Programmierkenntnisse in Python und C++
• Erfahrung mit Microcontrollern von Vorteil
• Gute Deutsch- oder Englischkenntnisse

Was Du erwarten kannst

Wir bieten dir eine spannende Aufgabe und wertvolle Einblicke in die Methoden und Vorgehensweisen eines modernen High-Tech-Forschungsinstituts. Auf dich wartet ein motiviertes und dynamisches Team in einer sehr gut ausgestatteten Forschungs- und Entwicklungslandschaft. Zudem bieten wir dir Anknüpfungspunkte im Rahmen deines Studiums oder deines Berufseinstiegs, z.B. eine anschließende Promotion oder der Beginn deiner wissenschaftlichen Karriere als Nachwuchswissenschaftlerin bzw. Nachwuchswissenschaftler am Fraunhofer IPMS. Wir unterstützen dich dabei!

Die Durchführung der wissenschaftlichen Arbeit ist im Bereich Data Computing und Communication am Fraunhofer IPMS Dresden vorgesehen. Die Prüfungsleistung erfolgt über die Anbindung an eine deutsche Fachhochschule/Universität und richtet sich nach dem jeweiligen Landeshochschulgesetz.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Die Arbeitszeit ist individuell abzusprechen. Die Stelle ist für die Dauer der wissenschaftlichen Arbeit befristet. Die Dauer ist nach Absprache und möglichen Studienrichtlinien flexibel zu gestalten.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Haben wir dein Interesse geweckt? Dann bewirb dich jetzt online mit deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!