Physiker für Quanteninformationswissenschaft (PhD)

Über die Arbeit

CritPt ist ein öffentlicher Benchmark für physikalische Herausforderungen auf Forschungsniveau, der entwickelt wurde, um zu testen, ob KI-Modelle an der Grenze echte physikalische Forschungsrelegation anstelle von Lehrbuch-Problemlösungen durchführen können. Das Benchmark-Papier ist arXiv:2509.26574, und wir empfehlen, es vor der Bewerbung zu lesen. Es wird Ihnen schnell zeigen, ob diese Arbeit Ihr Interesse weckt.

Wir verpflichten Physiker zur Mitarbeit an physikalischen Problemen auf Forschungsniveau in ihrem eigenen Teilgebiet. Je nachdem, wie Ihr Publikationsverzeichnis passt, kann dies bedeuten, Probleme zu erstellen, sie zu lösen, abgeschlossene Arbeit zu überprüfen oder zu prüfen. Wir vereinbaren die spezifische Aufgabe mit Ihnen, sobald Sie einem Bereich zugeordnet sind.

Dies ist Arbeit auf Forschungsniveau statt Volumenarbeit. Was immer Sie produzieren, muss vollständig genug sein, damit ein anderer Spezialist in Ihrem Teilgebiet folgen und es unabhängig verifizieren kann, sodass schriftliches Begründen Teil jeder Aufgabe ist.

Forschungsbereiche in diesem Gremium

Zwölf Bereiche. Wir gleichen eng ab: Sie müssen zu einem dieser spezifischen Phänomene publiziert haben, nicht allgemein zur Quanteninformation. Jeder Bereich listet die Methoden auf, die er erfordert.

1. Verteiltes Quanten-Sensing und Metrologie mit GHZ-Sonden unter Rauschen: Verteiltes Quanten-Sensing, Quanten-Fisher-Information, Greenberger-Horne-Zeilinger verschränkte Sonden-Zustände, GHZ-diagonale verrauschte Zustände, Lindblad-Mastergleichungen, Multiparameter-Phasenschätzung, Verschränkungsverteilung in Quantennetzwerken.

2. Quantenoptik: Zwei-Moden-Quetschung, SU(1,1)-Interferometrie, homodyne Detektion mit Verlust: Optische parametrische Verstärkung, zwei-Moden-gequetschtes Vakuum, Zwei-Photonen-Formalismus für Seitenbandmoden, Bogoliubov-Transformation von Feldoperatoren, SU(1,1) nichtlineare Interferometrie, kaskadierte phasenempfindliche Verstärkung mit intermediärem Verlust, ausgewogene homodyne Detektion von Quadraturseitenbändern, Strahlteiler-Modell von optischem Verlust und Detektionsineffizienz.

3. Quanten-Shannon-Theorie: Holevo- und zugängliche Information, klassische Kapazität: Holevo-Information, zugängliche Information von Quantenensembles, klassische Kapazität von Quantenkanälen, klassisch-quantenmechanische Zustände, von-Neumann-Entropie, Optimalitätsbedingungen für informationsmaximierende Ensembles, konvexe Optimierung über Wahrscheinlichkeitsverteilungen.

4. Holografische Codes und zufällige Tensornetzwerke, Haar-Mittelwertbildung über O(N): Nicht-isometrische holografische Codes, Haar-Mittelwertbildung über die orthogonale Gruppe, Weingarten-Kalkül, Zufalls-Tensornetzwerkmodelle der Holografie, Momente zufälliger linearer Abbildungen, Postselektion auf fiduciale Zustände, Rekonstruktion des Schwarzen-Loch-Inneren.

5. Matrix-Produkt-Zustände, sequentielle Erzeugung, holografische Quantensimulation: Matrix-Produkt-Zustände, endlich korrelierte Zustände, sequentielle Erzeugung von Matrix-Produkt-Zuständen, isometrische Tensornetzwerkschaltungen, Transfermatrizen-Formalismus für Korrelationsfunktionen, exponentieller Zerfall von Korrelationen, holografische Quantensimulation, Bindungsdimension und Verschränkungsstruktur.

6. Eigenzustand-zu-Hamilton-Konstruktion, Kommutatoralgebren, Bewegungsintegrale: Eigenzustand-zu-Hamilton-Konstruktion, symmetrische Hamilton-Konstruktion aus Bewegungsintegralen, Quanten-Kovarianzmatrizen-Methode, Kommutatoralgebren lokaler Hamilton-Familien, Pauli-String-Operatorbasen, Jordan-Wigner-Transformation, exakte Diagonalisierung von Spinketten.

7. Quantenbegrenzte Bildgebung und Superauflösung: QFI, Ortsmoden-Demultiplexing: Quanten-Fisher-Information, Quanten-Cramér-Rao-Schranke, Sudarshan-Glauber-P-Darstellung, gegenseitige Kohärenzmatrix thermischer Quellen, Punktverbreiterungsfunktion und beugungsbegrenzte Bildgebung, Einzelphotonen-Regime schwacher Quellen, Ortsmoden-Demultiplexing, direkte Bildgebung und Rayleigh-Auflösungsgrenze.

8. Quanten-Spaziergänge und räumliche Suche auf Graphen, degenerate Störungstheorie: Kontinuierlicher Quanten-Spaziergang, räumliche Suche auf Graphen, Graph-Adjazenzmatrizen-Spektren, Simplex vollständiger Graphen und trunkierter Simplex-Gitter, degenerate Störungstheorie, symmetriereduzierte invariante Unterräume, kritische Sprungrate und vermiedene Niveaureifung.

9. Quantengrundlagen: Interferenz höherer Ordnung, Sorkin-Parameter, GPTs als Informationsressource: Interferenz höherer Ordnung, Sorkin-Parameter, Mehrwege-Einzelteilchen-Interferometrie, räumliche Superposition als Informationsressource, verallgemeinerte probabilistische Theorien, klassische Korrelationspolytope, Fingerabdruck-Ungleichung, Einzelteilchen-Mehrfachzugriffskanäle.

10. Quantengrundlagen: verallgemeinerte Nichtkontextualität, KCBS, ontologische Modelle: Verallgemeinerte Nichtkontextualität, Kochen-Specker-Kontextualität, KCBS-Ungleichung, nichtkontextuelle ontologische Modelle, verallgemeinerte probabilistische Theorien, Simplex-Einbettung, lineare Programmierung für Nichtklassizität, unscharfe Messungen und POVMs, Rauschrobustheit.

11. Quanten-Shannon-Theorie: private Zustände, Quanten- und private Kapazität, Superaktivierung: Private Zustände und private Bits, Choi-Jamiolkowski-Kanal-Zustands-Dualität, Quantenkapazität und kohärente Information, private Kapazität von Quantenkanälen, Werner-Zustände und symmetrische Unterraumpolytope, degradierbare und antidegradierbare Kanäle, Superadditivität und Superaktivierung der Quantenkapazität, Spin-Ausrichtung-Vermutung.

12. Quanten-Relative Entropie, starke Datenverarbeitung, Kontraktionskoeffizienten von Qubit-Kanälen: Quanten-Relative Entropie, Datenverarbeitungsungleichung für relative Entropie, Kontraktionskoeffizienten von Quantenkanälen, starke Datenverarbeitungsungleichungen, Qubit-Amplitudendämpfungskanal, monotone Riemannsche Metriken und die Bogoliubov-Kubo-Mori-Metrik, Bloch-Sphären-Darstellung von Qubit-Kanälen, Spurdistanz-Kontraktionsschranken.

Methoden, die wir in Ihren eigenen Publikationen erwarten

Sie sollten auf Ihre eigenen Arbeiten verweisen können, die mindestens eine der folgenden Familien demonstrieren:

• Entropisch und informationstheoretisch: von-Neumann-Entropie, Holevo-Schranke, kohärente Information, Kontraktionskoeffizienten, Choi-Jamiolkowski-Dualität
• Offene Quantensysteme: Lindblad-Mastergleichungen, Quantenkanäle, degradierbare und antidegradierbare Kanäle, Amplitudendämpfungs- und Dephasierungsmodelle
• Zufallsmatrizen und Haar-Integration: Weingarten-Kalkül, Momente zufälliger linearer Abbildungen, Haar-Mittelwertbildung über die orthogonale Gruppe
• Tensornetzwerk: Matrix-Produkt-Zustände, Transfermatrizen-Formalismus, isometrische Tensornetzwerkschaltungen, exakte Diagonalisierung von Spinketten
• Konvex und geometrisch: konvexe Optimierung über Wahrscheinlichkeitsverteilungen, Simplex-Einbettung, Korrelationspolytope, lineare Programmierung für Nichtklassizität
• Schätzungstheorie: Quanten-Fisher-Information, Quanten-Cramér-Rao-Schranken, Multiparameter-Phasenschätzung

Wen wir suchen

Ein Doktortitel in Quanteninformation, Quantenoptik oder einem eng verwandten Gebiet. Dies ist eine harte Voraussetzung. Postdoktoranden, Forschungswissenschaftler und Nachwuchsfakultäten passen am besten. Ältere Doktoranden mit einem starken Erstautorenverzeichnis sind herzlich eingeladen, sich zu bewerben.

Publizierte Arbeit zu dem spezifischen Phänomen oben, nicht zu dem angrenzenden. Dies ist der mit Abstand häufigste Grund, warum wir ansonsten ausgezeichnete Physiker ablehnen. Das informationstheoretische Werkzeug woanders angewendet zu haben, reicht nicht aus, wenn Ihre Arbeiten nicht das betreffende Phänomen betreffen.

Ein verifizierbares Publikationsverzeichnis. Drei bis fünf repräsentative Arbeiten mit arXiv-IDs oder DOIs, idealerweise aus den letzten fünf Jahren. Erstautor stark bevorzugt. Jedes von Ihnen aufgelistete Papier wird anhand der öffentlichen Aufzeichnungen überprüft.

Arbeitssicherheit mit LaTeX, Python, SymPy und Jupyter. Etwas Vertrautheit mit einer agentischen Coding-Erweiterung in VS Code ist nützlich. Lücken hier sind akzeptabel, wenn Sie sie ehrlich deklarieren.

Englisch auf B2 oder höher, einschließlich schriftlicher Argumentation. Ein großer Teil des Mehrwerts, den Sie einbringen, besteht darin, wie klar Sie Ihr Argument darlegen.

Bewerbungsschritte

1. Bewerben Sie sich und füllen Sie das beigefügte Formular aus. Grundlegende Informationen, Ausbildung, Forschungserfahrung, Ihre Methoden-Selbsteinschätzung und bis zu fünf der obigen Bereiche, für die Sie am besten geeignet sind. Geben Sie für jeden ausgewählten Bereich eine arXiv-ID oder DOI Ihrer eigenen Arbeit als Nachweis an, mit Ihrer Autorenposition und den Methoden, die sie demonstriert. Eine Auswahl ohne Nachweis wird nicht bewertet.
2. Wir verifizieren Ihre Papiere und Ihre Autorenschaft anhand der öffentlichen Aufzeichnungen.
3. Dann passiert eines von zwei Dingen. Entweder nehmen wir Sie direkt an Bord, oder wir laden Sie zu einem kurzen Live-Abrufgespräch ein, um den Bereich und die Aufgabe mit Ihnen zu vereinbaren.
4. Ein kurzer 30 bis 45 minütiger Test kann hinzugefügt werden, aber nur dort, wo wir ihn benötigen. Die meisten Bewerber werden keinen sehen.

Engagement und Stundensatz

10 Stunden pro Woche, durchgehend über einen Zeitraum von 8 bis 10 Wochen, beginnend sofort. Remote und asynchron ohne feste Arbeitszeiten.

80 bis 110 US-Dollar pro Stunde, festgelegt durch die Tiefe der Subdomain-Übereinstimmung.