Doktorand:in Physik (m / w / d) (25–67-4B) –
bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig –
Stellenbeschreibung:
Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) sucht für den in Braunschweig ansässigen Fachbereich 4.4 “Zeit und Frequenz” eine:n Doktorand:in (m / w / d) Physik. In der Arbeitsgruppe 4.43 „Optische Uhren mit gespeicherten Ionen“ soll das Isotop 173Yb+ für die Verwendung in einer optischen Uhr weiterentwickelt werden. Diese Untersuchungen bauen auf die seit vielen Jahren sehr erfolgreiche Arbeit mit dem Isotop 171Yb+ auf. Für 173Yb+ wird aufgrund der Struktur des Atomkerns eine stärkere Kopplung für den Uhrenübergang erwartet, was für die optische Uhr vorteilhaft wäre. Andererseits erzeugt der größere Kernspin auch zusätzliche Anforderungen für eine effiziente Kühlung und Zustandspräparation. Zu den Aufgaben gehören:
- Automatisierung des Uhrenbetriebs für die beiden Uhrenübergänge von 173Yb+
- Untersuchung der Verbesserung der Stabilität durch gleichzeitige Abfrage mehrerer Ionen, auch unter Nutzung von Verschränkung
- Entwicklung von Protokollen zur Untersuchung und Nutzung der Hyperfein-Übergänge von 173Yb+ Ionen
- Bestimmung systematischer Frequenzverschiebungen für beide Uhrenübergänge inkl. Aufstellen eines Unsicherheitsbudgets
- Erweiterung der existierenden pythonbasierten Experimentsteuerung mit ARTIQ
- Erweiterung existierender Laseraufbauten
- Durchführung, Auswertung und Analyse von Vergleichsmessungen mit anderen optischen Uhren zur Verifikation der evaluierten Unsicherheit
sowie zur Suche nach Verletzungen des Äquivalenzprinzips und anderer Effekte jenseits des Standardmodells
- Präsentation der Forschungsergebnisse auf internationalen Konferenzen und durch Veröffentlichung in wissenschaftlichen Zeitschriften