Masterarbeit (w/m/d) : Entwicklung von Methoden zur quantencomputergestützten Materialsimulation

Der Klimawandel und die Ressourcenknappheit sind nur zwei von vielen Faktoren, die eine kontinuierliche und nachhaltige Werkstoffentwicklung unverzichtbar machen. Der Forschungsschwerpunkt des Instituts für Frontier Materials auf der Erde und im Weltraum (vormals Institut für Werkstoff-Forschung) liegt in der Entwicklung innovativer Werkstofflösungen und zugehöriger Prozesstechniken für die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Energie, Transport und Sicherheit. In enger Zusammenarbeit mit anderen DLR-Instituten sowie nationalen und internationalen Partnern führen wir sowohl Grundlagen- als auch angewandte Forschung durch.

Das erwartet dich
Um das Verhalten innovativer Werkstoffe präzise vorherzusagen, setzen wir auf Simulationen mit klassischen Computern und Quanten Computern, maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz und automatisierte Test- und Analysemethoden. Diese Technologien ermöglichen es, physikalische Prozesse auf verschiedenen Längenskalen detailliert zu verstehen und effizient zu modellieren. So beschleunigen wir die Erforschung und Entwicklung neuer Materialien für die Luft- und Raumfahrt. Zu diesem Zweck entwickeln wir ein Programm zur Simulation und Optimierung von Materialien und zur Berechnung deren Eigenschaften und elektronischen Struktur.

Deine Aufgaben
* Entwicklung und Analyse von klassischen- und Quantenalgorithmen zur Materialsimulation und Bestimmung deren Eigenschaften, wie zum Beispiel Anregungsenergien, Zustandsdichten (engl.: density of states) und Bandlücken (engl.: band gaps)
* Implementierung von Methoden für Anwendungen in der Materialwissenschaft
* Vergleich verschiedener Methoden und Ansätze
* Einfügen Deiner Arbeit in den bestehenden Simulationscode
* Zusammenarbeit in einem interdisziplinären und internationalen Team an einem hochaktuellen Thema

Das bringst du mit
* abgeschlossenes Bachelorstudium in Chemie, Physik, Mathematik, Informatik oder einem anderen relevanten Fachbereich
* Programmierkenntnisse in Python
* Wissen sowie erste praktische Erfahrungen über Dichtefunktionaltheorie (DFT)
* Wissen über Vielteilchenmethoden (z.B. Coupled-Cluster oder Configuration Interaction)
Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position (Kennziffer 2411) beantwortet dir gerne:

Eric Breitbarth

Tel.: +49 2203 601 2504