Konkurs na stanowisko stypendysty (doktoranta) w projekcie prof. Michała Oszmanca (W4PhD-MO/13/2025)

Dyrektor Centrum Fizyki Teoretycznej PAN (CFT PAN) ogłasza konkurs na jedno stanowisko stypendysty-doktoranta  w CFT PAN, finansowane w ramach projektu „Towards a useful Quantum Advantage” TouQan (https://touqan.eu/), finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN), nr rejestracyjny 2023/05/Y/ST2/00140 (ERA-NET Cofund QuantERA II). Kierownikiem projektu jest dr hab. Michał Oszmaniec.

Proponowany projekt dotyczy wykorzystania cząstek nierozróżnialnych (bozonów, fermionów, oraz bardziej egzotycznych wariantów podlegającym tak zwanym „parastatysykom”) do obliczeń kwantowych. Z jednej strony, cząstki nierozróżnialne stanowią ciekawą platformę realizująca obliczenia (np. wielocząstkowa interferencja fotonów lub neutralne atomy w pułapkach optycznych). Z drugiej strony, procesy fizyczne z ich udziałem mogą być źródłem problemów obliczeniowych nadających się do rozwiązania na komputerach kwantowych. 

Projekt jest finansowany z międzynarodowego grantu QuantERA TouQan (https://touqan.eu/), którego celem jest rygorystyczne  wyjaśnienia mocy obliczeniowej symulatorów kwantowych, szczególnie w kontekście przewagi kwantowej, tj. sytuacji, w której urządzenia kwantowe przewyższają swoje klasyczne odpowiedniki.

Projekt będzie skupiał się na analizie teoretycznej propozycji realizacji przewagi kwantowej, ze szczególnym uwzględnieniem schematów typu Fermion Sampling i Boson Sampling, oraz ich uogólnień. Szczególny nacisk zostanie położony na realistyczne scenariusze, kiedy obecne są szumy i implementacja protokołów nie jest idealna (np. ze względu na straty cząstek, częściową rozróżnialność, czy błędy w bramkach kwantowych). Od strony technicznej projekt będzie się opierać na połączeniu zaawansowanych narzędzi matematycznych (geometria różniczkowa, teoria reprezentacji, wysokowymiarowa probabilistyka) i symulacjach numerycznych wykorzystujących strukturę badanych problemów. 

Zagadnienia możliwe do zrealizowania w projekcie:

• Zbadanie odporności schematu Fermion Sampling na lokalne szumy w przygotowaniu stanów, implementacji bramek, czy pomiarów;
• Analiza realizacji eksperymentalnej Schematu Fermion Sampling w sieciach optycznych;
• Trudność schematu Boson Sampling przy częściowej rozróżnialności fotonów;
• Opracowywanie narzędzi do  charakteryzacji częściowej rozróżnialności fotonów.
• Analiza trudności schematów przewagi kwantowej opartych o parastatystyki oraz zbadanie ich związku z częściową rozróżnialnością fotonów

Wymagania: 

• Stopień magistra z dziedziny fizyka, matematyka, informatyka, lub dziedzin pokrewnych;
• Bardzo dobra znajomość języka angielskiego;
• Znajomość podstawowych podstaw i koncepcji z teorii informacji i komputerów kwantowych;
• Zainteresowanie aktualnym stanem badań w dziedzinie obliczeń kwantowych;
• (wskazana) znajomość podstaw kwantowej fizyki wielodziałowej, w szczególności kwantowego opisu cząstek nierozróżnialnych za pomocą metod drugiej kwantyzacji;
• (opcjonalnie) znajomość podstaw teorii złożoności (kasy obliczeniowe P, NP, BPP, BQP, PSPACE etc.);
• (opcjonalnie) znajomość zaawansowanych technik matematycznych fizyki matematycznej, takich jak teoria reprezentacji (grup skończonych, grup i algebr Liego), wysokowymiarowy rachunek prawdopodobieństwa (koncentracja miary), geometria różniczkowa;
• (opcjonalnie, nie wszystkie umiejętności są wymagane):

o doświadczenie w programowaniu (C ++, Python , Matlab lu Mathematica),

o doświadczenie w programowaniu na komputerach kwantowych (Qiskit)

Wymagane dokumenty:
1. Życiorys naukowy uwzględniający dotychczasowy przebieg studiów i ewentualne
osiągnięcia naukowe (publikacje, udział w projektach badawczych, wystąpienia
konferencyjne), z klauzulą ,,Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych, zawartych w dokumentach aplikacyjnych dla potrzeb niezbędnych dla realizacji rekrutacji przez szkołę doktorską WARSAW-4-PhD”.
2. List motywacyjny.
3. Kopia dyplomu magisterskiego lub oświadczenie Promotora o stanie zaawansowanie pracy magisterskiej i planowanej dacie obrony
4. Kopie dokumentów potwierdzających osiągnięcia naukowe lub zawodowe.

5. Co najmniej jeden list rekomendacyjny od pracownika naukowego posiadającego co najmniej stopień naukowy doktora, na temat kandydata i jego dotychczasowej aktywności naukowej.
6. Podanie o przyjęcie do szkoły doktorskiej Warsaw4PhD.

Dokumenty należy składać drogą elektroniczną przez system rekrutacyjny na stronie http://www.warsaw4phd.eu  od 25.07.2025 r. do 08.08.2025 r.

Wszelkie pytania prosimy kierować mailem na adres: oszmaniec@cft.edu.pl 

Stypendium będzie przyznane zgodnie z obowiązującym w Polsce prawem oraz zgodnie z Uchwałą Rady NCN nr 124/2022 z dnia 1 grudnia 2022 r. w sprawie Regulaminu Przyznawania Stypendiów Naukowych NCN w Projektach Badawczych Finansowanych ze Środków Narodowego Centrum Nauki, w wysokości 4.700 zł netto, przez okres czterdziestu ośmiu miesięcy, z których pierwsze dwadzieścia jeden miesięcy będzie finansowane w ramach realizacji projektu badawczego QuantERA II „Towards a useful Quantum Advantage”, na podstawie umowy grantowej nr UMO-2023/05/Y/ST2/00140 z NCN, a kolejne dwadzieścia siedem miesięcy - z innych środków.

Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi do dnia 15.09.2025 r.