Software/Embedded Systems Engineer für Quantenexperimentelle Steuerung und Automatisierung

Software/Embedded Systems Engineer für Quantenexperimentelle Steuerung und Automatisierung # 60%-100%, Zurich, befristet #### print Drucken Die Trapped Ion Quantum Information group (TIQI) betreibt Forschung im Quantenbereich unter Verwendung von gefangenen Ionen (trapped ions) mit Fokus auf Quanteninformationsverarbeitung, Quantenmetrologie und grundlegenden Fragen der Quantenphysik. Unsere Forschung wird durch eine Kombination aus der Bewältigung technologischer Herausforderungen und der Entwicklung neuartiger Techniken zur Quantensteuerung vorangetrieben. Die TIQI-Gruppe ist eng mit dem ETHZ-PSI Quantum Computing Hub verbunden, und die ausgeschriebene Position wird eine enge Zusammenarbeit mit dessen Trapped-Ion-Team beinhalten, welches verwandte Forschung zur skalierbaren Trapped-Ion-Quanteninformationsverarbeitung betreibt. Projektgrundlage ## Die TIQI-Gruppe betreibt mehrere experimentelle Aufbauten, die unterschiedliche wissenschaftliche Ziele verfolgen, aber eine gemeinsame Steuerungssystemarchitektur und Software teilen. Embedded- und softwaregesteuerte Geräte werden in Trapped-Ion-Experimenten intensiv eingesetzt, zum Beispiel um hunderte von synchronisierten beliebigen Wellenformen zu erzeugen, schnelle digitale und analoge Datenerfassung durchzuführen, Echtzeit-Überwachung und Steuerung zu ermöglichen, Mixed-Signal PID-Servoregler zu implementieren oder Hardware auf niedrigerer Ebene über den gesamten Aufbau hinweg zu koordinieren. Wir suchen einen Software/Embedded Systems Engineer, um bei der Entwicklung, Wartung und Verbesserung der Software und Firmware zu helfen, die unsere Experimente unterstützen. Diese Arbeit umfasst sowohl Low-Level-Embedded-Systeme als auch High-Level-Steuerungssoftware und beinhaltet die Mitgestaltung unserer experimentellen Steuerungssystemarchitektur auf langfristiger Sicht. Je nach Hintergrund des Kandidaten kann sich die Rolle stärker auf Embedded-Software und Firmware für Low-Level-Geräte konzentrieren oder stärker auf High-Level-Python-basierte Steuerungssoftware, Automatisierung und Systemintegration. Wir sind auch sehr an Kandidaten interessiert, die sich im Umgang mit beiden Bereichen sicher fühlen. Stellenbeschreibung ## • Ein Trapped-Ion-Experiment wird durch eine Vielzahl von elektronischen und computergestützten Geräten betrieben, einschließlich Systems-on-Chip, die Embedded Linux oder Bare-Metal-Software zusammen mit kundenspezifischer FPGA-Gateware ausführen, sowie High-Level-Softwarediensten, die auf Windows- oder Linux-Workstations laufen • Standalone-Embedded-CPUs, die Bare-Metal-Software oder Linux ausführen, werden ebenfalls in Geräten wie dem Raspberry Pi eingesetzt • Zusammen sind diese Komponenten vernetzt, um ein laborweites experimentelles Steuerungssystem zu bilden Als Software/Embedded Systems Engineer in unserem gemischten Team aus Physikern und Ingenieuren werden Sie: • Software über verschiedene Ebenen des Steuerungssystems hinweg entwickeln, warten und debuggen, von Low-Level-Software und Firmware auf Embedded-Hardwareplattformen bis hin zu High-Level-Steuerungs-, Automatisierungs- und Überwachungssoftware, einschließlich Hardwaretreibern, Kommunikations-APIs, Steuerungs- und Überwachungsdiensten, spezialisierten Bibliotheken für numerische/wissenschaftliche Berechnungen und der gemeinsam genutzten Softwareinfrastruktur im gesamten Labor • Software- und Firmware-Repositories gemäß branchenüblichen Software-Engineering-Praktiken wie Versionskontrolle, Unit-Testing, CI/CD und Dokumentation erstellen, verbessern und warten • Bei der Gestaltung der Architektur des breiteren experimentellen Steuerungssystems helfen, Engpässe und 'Pain Points' vorhersehen und die Arbeit entsprechend priorisieren • Endbenutzer des Steuerungssystems unterstützen und beraten sowie zu Dokumentation, Beispielen und Schulungsmaterialien beitragen Allgemeine Informationen • Unsere Embedded-Software wird derzeit primär in C/C++ geschrieben, während High-Level-Steuerungssoftware und -dienste umfassend Python nutzen • Unsere FPGA-Gateware wird meist in Verilog/SystemVerilog für AMD FPGAs und SoCs geschrieben • Unser FPGA-Workflow basiert auf einer Kombination aus Open-Source- und AMD-Tools, einschließlich Vivado/Vitis, Verilator, Icarus Verilog, cocotb und Migen • Diese Position bietet sowohl Kandidaten am Anfang ihrer Karriere als auch erfahrenen Ingenieuren die Möglichkeit, Teil des schnell aufstrebenden Feldes der Quantentechnologie zu werden, wobei interessante Software- und Firmware-Architektur und -Design mit modernster experimenteller Physik kombiniert werden, und bietet Einblicke in eine Vielzahl von Herausforderungen und Lernmöglichkeiten in einem dynamischen Forschungsumfeld • Die Stelle ist der TIQI-Gruppe zugeordnet, aber Ihre Beiträge werden sowohl für die TIQI-Gruppe als auch für den PSI Quantum Computing Hub wichtig sein • Die Stelle wird auf einem befristeten Vertrag angeboten, eine Verlängerung zu einer langfristigen Rolle kann möglich sein Profil ## Trapped-Ion-Quantencomputing ist ein sich schnell veränderndes, vielfältiges Feld, und wir suchen Menschen mit einem breiten Spektrum an Fähigkeiten, Wissen und Interessen. • Sie sind eine Person, die ein Umfeld genießt, in dem Ihre Beiträge und Aufgaben weitgehend selbstgesteuert sind, wobei kontinuierliches eigenständiges Lernen am Arbeitsplatz essenziell sein wird Sie werden in einem Team arbeiten, das hauptsächlich aus Physikern besteht, und Ihr Engineering-Know-how wird eine entscheidende Rolle spielen, während Ihre Erfahrung im Bereich der Ionenfallen wächst: • Es bereitet Ihnen Freude, Kollegen zu beraten und auszubilden, dabei zu helfen, interdisziplinäre Projekte mit einem Engineering-Anteil zu definieren und zu betreuen, sowie die entscheidungsfindende Planung im Zusammenhang mit der experimentellen Steuerung zu leiten Sie verfügen über einen starken Hintergrund in mindestens einem der folgenden Bereiche: • Embedded Software und Firmware: Sie sind versiert in mo