Doktorandin / Doktorand (m/w/d) Physik, Elektrotechnik, supraleitende Quantentechnologie (25-194-2B)

Overview

Messkunst „Made in Germany" – dafür stehen die ca. 2.100 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 2.4 „Quantenelektronik“ in Kooperation mit dem Fachbereich 4.5 „Angewandte Radiometrie“ als:

Doktorandin / Doktorand (m/w/d)

Physik, Elektrotechnik, supraleitende Quantentechnologie

Entgeltgruppe 13 TVöD Bund ○ befristet für 3 Jahre ○ Teilzeit 33,15 Wochenstunden

Ihr Aufgaben

In einem Teilprojekt des Exzellenzclusters „Quantum Frontiers“ wird eine Glasfaserverbindung zwischen der PTB und der Universität Hannover als Versuchsstrecke für die Charakterisierung von Quantenschlüsselübertragung auf- und ausgebaut. Hierfür sollen ultraschnelle supraleitende Einzelphotonendetektoren zur Übertragung von Bitraten bis in den Gigaherzbereich entwickelt werden. Sie unterstützen in einer gemeinsamen Kooperation die Arbeitsgruppe 4.54 „Laserradiometrie und Quantenradiometrie“ und den Fachbereich 2.4 „Quantenelektronik“ mit folgenden Tätigkeiten:

• Prozessentwicklung zum Abscheiden dünner Schichten von NbN/NbTiN und deren Nanostrukturierung im Reinraumzentrum der PTB
• Entwicklung neuer Konzepte zur Realisierung ultraschneller Detektoren, z. B. durch geeignete Kombination einzelner Detektoren in Detektorarrays
• Optische und elektrische Charakterisierung der gefertigten Strukturen und Dünnschichten bei Temperaturen unterhalb der Sprungtemperatur sowie Optimierung ihrer Eigenschaften
• Entwicklung rauscharmer Messaufbauten und Messelektronik
• Integration des Detektors in den Quantenlink in Kooperation mit Forschungsgruppen in Braunschweig und Hannover
• Präsentation und Publikation der wissenschaftlichen Ergebnisse

Ihr Profil

• Hochschulstudium (Diplom/Master) der Fachrichtung Physik, Elektrotechnik oder vergleichbar mit mindestens „gutem“ Abschluss
• Praktische Erfahrungen in den Bereichen Dünnfilmtechnik, Nanostrukturierung, Optik und kryogenen Experimenten sind von Vorteil
• Programmiererfahrung, idealerweise in Python
• Experimentelles Geschick und analytische Fähigkeiten
• Hohes Maß an Engagement, eigenverantwortliches Arbeiten sowie Lernbereitschaft
• Ausgeprägte Team- und Kommunikationsfähigkeit
• Deutsch- (B1-Niveau) und Englischkenntnisse (B2-Niveau)
• Bereitschaft zu Dienstreisen im In- und Ausland
• Die physische Möglichkeit zur Laborarbeit und zu Arbeiten im Reinraum muss gegeben sein

Wir bieten

Eine Übersicht unserer 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:

Dr. Sebastian Raupach, Tel.: , E-Mail: oder
Dr. Mark Bieler, Tel.: , E-Mail:

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung bis zum 10. November 2025 unter der Kennziffer 25-194-2B. Bitte nutzen Sie dafür den Button „ONLINE BEWERBEN“ am Ende – dieser führt Sie direkt zu unserem Bewerbungsportal, wo Sie Ihre Unterlagen (Lebenslauf, Zeugnisse, Motivationsschreiben) 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 2.4 “Quantum Electronics” in cooperation with Department 4.5 “Applied Radiometry”:

Doctoral candidate

physics, electrical engineering, superconducting quantum technology

Remuneration Group 13 TVöD Bund ○ Three-year fixed term ○ Part-time (33.15 hours/week)

Your tasks

Within a collaborative project of the cluster of excellence „Quantum Frontiers”, a fibre link between PTB and Leibniz University in Hanover will be set up as a testbed for efficient quantum key distribution. Within this scope, your task is the development of ultrafast single-photon detectors based on superconducting nanostrips with the goal of achieving bitrates in the GHz range. You will support the Working Group 4.54 “Laser Radiometry and Quantum Radiometry” and the Department 2.4 “Quantum Electronics” in a joint cooperation with the following activities:

• Process development for depositing thin layers of NbN/NbTiN and their nanostructuring in the PTB cleanroom center
• Development of new concepts for realizing ultra-fast detectors, e.g., by suitably combining individual detectors in detector arrays
• Optical and electrical characterization of the manufactured structures and thin films at temperatures below the transition temperature and optimization of their properties
• Development of low-noise measurement setups and measurement electronics
• Integration of the detector into the quantum link in cooperation with research groups in Braunschweig and Hanover
• Presentation and publication of scientific results

Your profile

• You have completed your university studies (German Diplom or Master’s) in physics, electrical engineering or a comparable subject and have obtained at least the grade good
• Practical experiences in thin-layer technologies, nanostructuring, optics, and cryogenic experiments are advantageous
• Programming experience, ideally in Python
• Experimental and analytical skills
• High level of commitment, ability to work independently, and willingness to learn
• Strong teamwork and communication skills
• German (B1 level) and English (B2 level) language skills
• Willingness to travel domestically and internationally
• Fitness for working in a clean room center is required

We offer

You can find an overview of our benefits 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

Dr. Sebastian Raupach, phone: , email: or
Dr. Mark Bieler, phone: , email:

We look forward to receiving your application by 10 November 2025 under reference number 25-194-2B. Please use the "ONLINE BEWERBEN" button at the end – this will take you directly to our application portal, where you can upload your documents (CV, certificates, letter of motivation). We cannot consider applications sent by e-mail. With your application you accept the data protection regulations.

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