Englisch version below
Messkunst „Made in Germany" – dafür stehen die ca. 2100 Mitarbeitenden der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Als nationales Metrologieinstitut und führende Forschungseinrichtung entwickeln wir in einem internationalen Arbeitsumfeld weltweit führende Standards für das Messen. So sorgen wir dafür, dass Menschen und Organisationen Messungen vertrauen können.
In Braunschweig suchen wir Sie für den Fachbereich 4.5 „Angewandte Radiometrie“ als:
Wissenschaftlerin / Wissenschaftler oder Doktorandin / Doktorand (m/w/d)
Physik, Elektro- / Optikingenieurwesen
Entgeltgruppe 13 TVöD Bund ○ befristet für 3 Jahre ○ Teilzeit 33,15 Wochenstunden
Ihre Aufgaben:
Das Promotionsprojekt zum Thema „verschränkungsbasierte Quantenkommunikationssysteme“ in der Arbeitsgruppe 4.56 „Metrologie für die Quantenkommunikation“ ist Teil des Exzellenzclusters QuantumFrontiers und wird in enger Zusammenarbeit mit der Technische Universität Braunschweig und der Leibniz Universität Hannover durchgeführt.
Sie entwickeln quantitative und SI-rückführbare Methoden zur Bewertung der Verschränkungsqualität, vergleichen fortgeschrittene Verifikationsverfahren und überführen theoretische Konzepte in experimentell realisierbare Strategien. Das Projekt ist eng mit theoretischen Entwicklungen zu verschränkungsassistierten Kodierungsstrategien und Quantennetzwerkarchitekturen verknüpft und ermöglicht eine abgestimmte Validierung von Theorie und Experiment. Sie unterstützen uns mit folgenden Tätigkeiten:
- Entwicklung quantitativer und SI-rückführbarer Charakterisierungsmethoden für verschränkte Photonenquellen, einschließlich der Erstellung von Unsicherheitsbilanzen für zentrale Leistungsparameter
- Untersuchung von Kriterien zur Identifizierung und Quantifizierung maximaler Verschränkung sowie Entwicklung praxisnaher Strategien zu deren zuverlässiger Verifikation
- Analyse und Vergleich verschiedener Verfahren zur Verifikation von Verschränkung
- Benchmarking und Bewertung verschränkter Photonenquellen hinsichtlich Performance, Stabilität und Eignung für den Einsatz in faserbasierten Netzwerken
- Entwicklung und Bewertung von Kodierungsstrategien auf Basis verschränkter Qubit-Messungen zur Realisierung fortgeschrittener verschränkungsbasierter Kommunikationsprotokolle
- Mitwirkung am Aufbau eines reproduzierbaren Charakterisierungsaufbaus zur Unterstützung von Anwendungen und der Standardisierung verschränkungsbasierter Quantentechnologien.
Ihr Profil:
- Abgeschlossenes Hochschulstudium (Diplom/Master) der Fachrichtung Physik,
- Elektro- / Optikingenieurwesen oder einem verwandten Fachgebiet
- Praktische Erfahrung in einem oder mehreren der folgenden Bereiche:
- Quantenoptik, Implementierung von QKD-Protokollen, Charakterisierung von QKD-Komponenten, Quantennetzwerke
- Erfahrung mit Laborautomatisierung und Datenanalyse (z. B. Python oder Matlab)
- Ausgeprägte experimentelle Fähigkeiten
- Sehr gute wissenschaftliche Schreibfähigkeiten
- Selbstständige, strukturierte und zielorientierte wissenschaftliche Arbeitsweise
- Hohes Maß an Engagement und Identifikation mit den übertragenen Aufgaben
- Ausgeprägte Team- und Kommunikationsfähigkeit
- Englischkenntnisse (C1-Niveau), Deutschkenntnisse sind von Vorteil
- Bereitschaft zu Dienstreisen im In- und Ausland
Wir bieten:
Im Rahmen des Promotionsprojekts entwickeln Sie an der Schnittstelle von theoretischer Quanteninformationswissenschaft und experimenteller Photonik innovative, SI-rückführbare Methoden zur Charakterisierung, Verifikation und Kodierung verschränkter Photonen und leisten damit einen zentralen Beitrag zur Standardisierung und Weiterentwicklung quantentechnologischer Kommunikations- und Netzwerkanwendungen.
Die Promotion ist eingebettet in einen engen wissenschaftlichen Austausch mit den Partnerinstitutionen, einschließlich gemeinsamer Workshops und Veröffentlichungen.
Unser Promovierendenprogramm bietet zusätzlich die Möglichkeit, sich untereinander sowie national und international u. a. auf wissenschaftlichen Konferenzen zu vernetzen.
Eine Übersicht unserer weiteren Benefits finden Sie auf unserer Karriereseite.
Das ist uns wichtig:
Die PTB fördert die Gleichstellung von Frauen und Männern und ist besonders an der Bewerbung von Frauen interessiert. Gleichzeitig sind wir bestrebt, die gesellschaftliche Vielfalt widerzuspiegeln. Daher ist jede Bewerbung, unabhängig von ihrem Geschlecht, ihrer kulturellen oder sozialen Herkunft, Religion, Weltanschauung oder sexuellen Identität herzlich willkommen. Schwerbehinderte oder ihnen gleichgestellte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.
Ihre Bewerbung:
Fachliche Fragen zu dieser Position beantworten Ihnen im Fachbereich 4.5:
Dr. Tara Liebisch, Tel.: 0531 592-4017, E-Mail: tara.liebisch@ptb.de.
Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung bis zum 24. März 2026 unter der Kennziffer 26-30-4B.
Bitte nutzen Sie dafür den Button „ONLINE-BEWERBEN“ – dieser führt Sie direkt zu unserem Bewerbungsportal, wo Sie Ihre Unterlagen (Lebenslauf, Zeugnisse, Anschreiben) hochladen können. Bewerbungen per E-Mail können wir nicht berücksichtigen. Mit Ihrer Bewerbung akzeptieren Sie die Datenschutzbestimmungen.
English version:
The art of measurement – made in Germany. Striving to perfect it is the mission of the 2,100 employees of PTB, the Physikalisch-Technische Bundesanstalt. As Germany’s national metrology institute and a leading center of research, we operate in an international environment to develop world-class measurement standards. We at PTB work to ensure that people and organizations can trust the measurements they use.
At our Braunschweig site, we are looking to fill the following position in Department 4.5 (Applied Radiometry):
Scientist or doctoral candidate
Physics, Electrical-/ Optical Engineering
Remuneration Group 13 TVöD Bund ○ Three-year fixed term ○ Part-time (33.15 hours/week)
Your tasks:
The PhD project on the topic of "Entanglement-based quantum communication systems” within "Research Group 4.56 “Metrology for Quantum Communication” is part of the Cluster of Excellence QuantumFrontiers and is carried out in close collaboration with Technische Universität Braunschweig and Leibniz Universität Hannover.
In this role, you will develop quantitative and SI-traceable methods to assess entanglement quality, compare advanced verification techniques, and translate theoretical concepts into experimentally viable strategies. The project is closely linked to theoretical advances in entanglement-assisted coding strategies and quantum network architectures, enabling coordinated validation of theory and experiment. Your work will include:
- Developing quantitative and SI-traceable characterization methods for entangled photon sources, including the establishment of uncertainty budgets for key performance parameters
- Investigating criteria for identifying and quantifying maximal entanglement and developing practical strategies for its reliable verification
- Analysing and comparing different entanglement verification techniques
- Benchmarking and evaluating entangled photon sources with respect to performance, stability, and suitability for deployment in fiber-based networks
- Designing and assessing encoding strategies based on entangled qubit measurements to realise advanced entanglement-based communication protocols
- Contributing to the development of a reproducible characterization setup supporting applications and the standardisation of entanglement-based quantum technologies
Your Profile:
- Completed university degree (Diploma/Master’s) in Physics, Electrical Engineering, Optical Engineering, or a related field
- Practical experience in one or more of the following areas: quantum optics, implementation of QKD protocols, characterisation of QKD components, or quantum networks
- Experience with laboratory automation and data analysis (e.g., Python or Matlab)
- Strong experimental skills
- Excellent scientific writing abilities
- An independent, structured, and goal-oriented approach to research
- High level of motivation and ownership of your work
- Strong communication and teamwork skills
- English proficiency at C1 level; German skills are an advantage
- Willingness to travel nationally and internationally
We Offer:
As part of this PhD project, you will work at the interface of theoretical quantum information science and experimental photonics, developing innovative SI-traceable methods for the characterisation, verification, and encoding of entangled photons. Your research will contribute directly to the standardisation and further development of quantum communication and quantum network technologies.
The PhD is embedded in a close collaborative framework with partner institutions, including joint workshops and publications. Our doctoral programme also offers opportunities to connect with fellow PhD candidates as well as national and international researchers.
An overview of our additional benefits can be found on our careers page.
This is important to us:
PTB promotes gender equality and strongly encourages applications from female candidates. At the same time, we strive to reflect the diversity of our society. We therefore welcome every application submitted, regardless of the candidate’s gender, cultural or social background, religion, ideology or sexual identity. If equally suited to the position, disabled persons or persons having equivalent status under German law will be given preference.
Your application:
For subject-related questions concerning this position, please contact Department 4.5:
Dr. Tara Liebisch, phone: +49 531 592-4017, email: tara.liebisch@ptb.de.
We look forward to receiving your application by 24 March 2026 under Ref. No. 26-30-4B.
Please click on the following button: ONLINE APPLICATION. This will directly lead you to our application portal where you can upload your documents (CV, certificates, Cover letter). Unfortunately, we cannot accept applications sent via email. With your application you accept the data protection regulations.
