Bachelor-/Masterarbeit (w/m/d) - Zugänglichkeit zum Quantencomputing

German Aerospace Center (DLR) Braunschweig

Stellenbeschreibung:

Bachelor-/Masterarbeit - Zugänglichkeit zum Quantencomputing

Das DLR-Institut für Softwaretechnologie versteht Software als Katalysator für Forschung und technische Fortschritte. Mit der Entwicklung hochmoderner Softwarelösungen und innovativer Forschung leisten die derzeit rund 200 Mitarbeitenden des Instituts einen wesentlichen Beitrag zu den Fortschritten in den Bereichen Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr und Sicherheit. Zu unseren Kompetenzfeldern zählen zuverlässige und sicherheitskritische Softwaresysteme, Künstliche Intelligenz, High-Performance Computing und Quantum Computing, Mensch-System-Interaktion und Visualisierung, Software- und Systems Engineering sowie Digitale Plattformen und Digitale Zwillinge.

Das erwartet dich

Die Abteilung Intelligente und Verteilte Systeme erforscht Methoden, um komplexe technische Prozesse und Systeme – von der Softwareentwicklung über automatisierte Workflows bis hin zur KI-gestützten Auswertung – nachvollziehbar, automatisierbar und interaktiv erfahrbar zu machen. Insbesondere beschäftigen wir uns damit, Quantencomputer für Forschende zu erschließen. Trotz ihres hohen Potenzials steckt Quantencomputing noch in den Anfängen und es gibt zahlreiche offene Fragen zur Skalierung von Quantencomputern. Das wachsende Interesse an diesem Gebiet trifft auf eine zentrale Herausforderung: Quantencomputing ist eine komplexe, interdisziplinäre Disziplin, die tiefes physikalisches und informatisches Verständnis erfordert.

Beim Einstieg in das Thema stoßen viele Interessierte auf große Hürden. So sind beispielsweise die Konzepte der Superposition, Verschränkung, Quanteninterferenz oder das No-Cloning-Theorem für viele Lernende nur schwer intuitiv verständlich. Diese und andere grundlegende Konzepte führen oft zu Missverständnissen und Hindernissen im Lernprozess, die dazu führen, dass viele das Thema frühzeitig aufgeben. Diese Barrieren entstehen sowohl durch die Komplexität der Konzepte selbst als auch durch den Mangel an geeigneten Lehrmethoden, die eine verständliche Vermittlung ermöglichen würden.

Deine Aufgaben

Du identifizierst und verstehst die Konzepte und Verständnisprobleme, die den Einstieg in das Quantencomputing erschweren.
Du untersuchst vorhandene Lehrmaterialien auf ihre Lehrmethoden und ihre vermittelten Konzepte.
Du führst Interviews mit erfahrenen Quantum Engineers durch und erarbeitest, welche Verständnishürden sie überwunden haben.
Du erarbeitest die größten Unterschiede zwischen Lehre und tatsächlichem Lernprozess.