Master Thesis Student in Physics/Information Technology/Mathematics/Engineering (f/m/d)

Steigen Sie ein in die faszinierende Welt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), um mit Forschung und Innovation die Zukunft mitzugestalten! Mit dem Know-how und der Neugier unserer 11.000 Mitarbeitenden aus 100 Nationen sowie unserer einzigartigen Infrastruktur, bieten wir ein spannendes und inspirierendes Arbeitsumfeld. Gemeinsam entwickeln wir nachhaltige Technologien und tragen so zur Lösung globaler Herausforderungen bei. Möchten Sie diese große Zukunftsaufgabe mit uns zusammen angehen? Dann ist Ihr Platz bei uns!Für unser Institut Kommunikation und Navigation, Abteilung Optische Satellitenlinks in Oberpfaffenhofen suchen wir eine/n

Master Thesis Student in Physics/Information Technology/Mathematics/Engineering (f/m/d)

Investigation of satellite-based quantum key distribution security with imperfect devicesDas erwartet Sie: Quantum key distribution (QKD) is a technology to ensure the security of encryption systems in a future world, where quantum computers are readily available. Today, QKD use cases have been identified for government and industry, such as information technology, automotive and aerospace and research demonstrations have already been realized. In satellite-based QKD systems, satellites often act as transmitter nodes to generate and relay quantum keys over large distances on ground.

As the demands on the commercialization and scalability of satellite-based quantum key distribution grow, the construction of robust transmitters using readily available hardware components has the potential to become a major part of the aerospace ecosystem.

Each hardware component, however, introduces undesired and/or unknown imperfections, which could jeopardize the security of the whole system. An eavesdropper could use the imperfections to construct a side channel attack and gain information about the key. A careful analysis using the theoretical QKD security methods combined with domain-specific knowledge about the components is essential to guarantee the security promise of QKD.

One of the main components in satellite-based QKD implementations are digital-to-analog convertors (DAC). These devices are characterized, among others, by a finite resolution, which is an imperfection previously ignored in the security consideration.

The objective of the advertised Master’s thesis is to provide an analysis for imperfect DACs in a satellite-based QKD scenario. Your work consists of:

• Research on the discretization effect of the finite resolution of the DAC on the security of satellite-based QKD systems
• Analysis of the performance of satellite-based QKD systems with imperfect DACs
• Comparison of the effect for different resolutions
• Identification of necessary counter measures to mitigate the security risks
• Application of the analysis to actual available devices on the market
• Simulation of satellite-based QKD systems with imperfect DAC
  
  

Das erwarten wir von Ihnen:

• University degree in physics, mathematics, computer science, information technology or another technical or scientific degree relevant to the institute
• Expertise in quantum physics, quantum key distribution, or the ability to acquire this expertise in a short period of time
• Ability to apply and further develop theoretical concepts
• Good programming skills e.g. in Python desirable
• Fluency in written and spoken English
• Ability to work independently as well as in a team-orientated and cooperative manner
  
  

Das DLR steht für Vielfalt, Wertschätzung und Gleichstellung aller Menschen. Wir fördern eigenverantwortliches Arbeiten und die individuelle Weiterentwicklung unserer Mitarbeitenden im persönlichen und beruflichen Umfeld. Dafür stehen Ihnen unsere zahlreichen Fort- und Weiterbildungsmöglichkeiten zur Verfügung. Chancengerechtigkeit ist uns ein besonderes Anliegen, wir möchten daher insbesondere den Anteil von Frauen in der Wissenschaft und Führung erhöhen. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung. Weitere Angaben: Eintrittsdatum: sofort

Dauer: 6 months

Beschäftigungsgrad: Vollzeit (Teilzeit möglich) Vergütung: Je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe 5 TVöD. Kennziffer: 91653 Kontakt:

Dr. Agnes Ferenczi Institut für Kommunikation und Navigation

Tel.: 08153 28 4230