Deel deze vacature

PhD Scholarship 'Implementing Ising Machines with opto-electronic physical systems

Categorie:  PhD

1 - Werken bij de VUB

De Vrije Universiteit Brussel staat al meer dan 50 jaar voor vrijheid, gelijk(waardig)heid en verbondenheid en dat leeft sterk op onze campussen bij zowel studenten als personeel. Bij de VUB vind je een diverse verzameling aan persoonlijkheden: innovators pur sang, maar vooral mensen die 100% hun authentieke zelf zijn. Met zo’n 3500 medewerkers zijn we de grootste Nederlandstalige werkgever, in de privésector, in Brussel; een internationale stad waarmee we ons maar al te graag verbinden en waar(rond) onze 4 campussen gelegen zijn.

 

Ons onderwijs en onderzoek zijn gegrond op het beginsel van vrij onderzoek met het oog op de vooruitgang van de mensheid. We verwerpen elk louter gezagsargument en waarborgen de vrije oordeelsvorming die nodig is voor de maatschappelijke inschakeling van dit basisbeginsel.

 

De VUB is autonoom en wordt democratisch beheerd. Daarmee waarborgen we het uitoefenen van de fundamentele vrijheden binnen onze universiteit, maar ook het recht van de Universitaire Gemeenschap om deel uit te maken van het beleid van de Universiteit en de controle hierop.

 

Tot de zending van de Universiteit behoren:

  • het ontwikkelen, het overbrengen en het toepassen van een hoogstaand academisch onderwijs en wetenschappelijk onderzoek, vrij van elk vooroordeel;
  • de maatschappelijke inschakeling hiervan in een geest van sociale bewogenheid;
  • de kritische vorming van iedereen in het licht van de in de gemeenschap te dragen verantwoordelijkheid.

2 - Functie

Momenteel zijn we voor de Onderzoeksbursalen van de Faculteit Wetenschappen en Bio-ingenieurswetenschappenVakgroep Fysica, op zoek naar een doctoraatsbursaal.

 

Meer concreet zal je takenpakket, ter voorbereiding van een doctoraat, er als volgt uitzien:

 

Drie Belgische teams van de Vrije Universiteit Brussel (VUB), de Université libre de Bruxelles (ULB) en de Universiteit Gent (UGENT) hebben hun expertise gebundeld om een nieuw type optische computerapparatuur te ontwikkelen waarmee moeilijke combinatorische problemen kunnen worden opgelost.
Dergelijke combinatorische problemen zijn veel voorkomend in onze samenleving, bijvoorbeeld in de logistiek, de financiële wereld of het farmaceutisch onderzoek. Voor veel toepassingen in de praktijk zijn voor het vinden van een oplossing echter krachtige computerclusters nodig die grote hoeveelheden energie verbruiken en lang werken. Ons project beoogt de ontwikkeling van een radicaal nieuw platform van analoge hardwareversnellers, zogenaamde Ising-machines, die deze rekentechnisch moeilijke taken op efficiënte wijze versnellen op een manier die verschilt van de huidige digitale computers. Deze Ising-machines zijn een nieuw opkomend computationeel concept en hebben een grote belofte getoond. Zij zijn gebaseerd op het idee dat de laagste energietoestand van een goed geconstrueerd dynamisch systeem de oplossing van het combinatorische probleem zal coderen. De implementatie ervan vormt echter een grote uitdaging vanwege de beperkte bandbreedte, de schaalbaarheid en de stabiliteitsproblemen. Er is een doorbraak nodig om ze praktisch toepasbaar te maken voor toepassingen in de praktijk. Fotonica is een ideale manier om deze doorbraak te realiseren vanwege het inherente parallellisme en de hoge snelheid. Wij streven ernaar versnellers te ontwikkelen voor een breed scala van problemen, die sneller en energie-efficiënter zijn dan digitale computers en eerdere experimentele implementaties.
Onze drie teams zullen werken aan verschillende aspecten van deze uitdaging:
VUB zal zich toeleggen op tabletop Ising machines met tot 100.000 spins en orden van grootte snelheden ten opzichte van digitale implementaties . Deze tafelmodellen zullen gebouwd worden met commercieel beschikbare componenten, en benchmarking van dit systeem zal een directe vergelijking mogelijk maken van onze aanpak met andere state-of-the-art implementaties van Ising machines. Experimenten op het tafelmodel zullen ook input leveren om de theoretische modellering te verifiëren en te ondersteunen, en zullen het ontwerp van de geïntegreerde systemen sturen.  In samenwerking met de ULB zal de VUB ook het theoretische inzicht onderzoeken.

 

De onderzoekers zullen nauw samenwerken tussen de verschillende groepen. De geselecteerde kandidaten zullen hun doctoraat in "cotutelle" uitvoeren, d.w.z. dat zij gezamenlijk door twee van de groepen zullen worden begeleid, een deel van hun onderzoek aan (ten minste) twee instellingen zullen moeten uitvoeren, en een diploma van twee instellingen zullen ontvangen. Dit zal een efficiënte ideeënstroom waarborgen en de onderzoekers in contact brengen met alle aspecten van het project. De onderzoekers zullen worden aangemoedigd om aan verschillende aspecten van het onderhavige project te werken (bijvoorbeeld een specifieke experimentele uitvoering en de onderliggende theorie).

 

-------------

 

Three Belgium teams at Vrije Universiteit Brussel (VUB), Université libre de Bruxelles (ULB), Gent University (UGENT) have united their expertise to develop a new type of optical computing devices that can solve hard combinatorial problems.

Such combinatorial problems are commonplace in our society, for instance in logistics, finance or pharmaceutical research. However, for many real-world applications, finding a solution requires high-performance computer clusters that consume large amounts of energy and run for a long time. Our project aims to create a radically new platform of analogue hardware accelerators, so-called Ising machines, that efficiently speed up these computationally difficult tasks in a way unlike any current digital computer. These Ising machines are a newly emerging computational concept and have shown great promise. They are based on the idea that the lowest energy state of a well-constructed dynamical system will encode the solution to the combinatorial problem. However, their implementation is highly challenging due to limited bandwidth, scalability and stability issues. A breakthrough is needed to make them practical for real-world applications. Photonics presents an ideal way to achieve this breakthrough due to its inherent parallelism and high speed. We aim to create accelerators for a broad set of problems, that are faster and more energy efficient than digital computer and previous experimental implementations.

Our three teams will work on different aspects of this challenge:

VUB will focus on tabletop Ising machines with up to 100.000 spins and orders of magnitude speed up with respect to digital implementations . These tabletop setups will be build using commercially available components, and benchmarking this system will provide a direct comparison of our approach with other state-of-the-art implementations of Ising machines. Experiments on the tabletop system will also yield input to verify and support the theoretical modelling, and will guide design of the integrated systems.  In conjunction with ULB, VUB will also explore the theoretical understanding.

 

The researchers will work in close collaboration between the different groups. The selected candidates will carry out their PhD in “cotutelle”, i.e. they will be jointly supervised by two of the groups, will have to carry out part of their research at (at least) two institutions, and will receive a diploma from two institutions. This will ensure efficient flow of ideas, and put the researchers in contact with all aspects of the project. Researchers will be encouraged to work on several aspects of the present project (for instance a specific experimental implementation and the underlying theory).

 

Voor deze functie zal onze Brussels Humanities, Sciences & Engineering Campus (Elsene) je thuisbasis worden. 

3 - Profiel

Wat verwachten wij van jou?

 

  • Master Fysica/Master Ingenieurswetenschappen. 

 

  • Afhankelijk van het onderwerp van het doctoraat zijn verschillende achtergronden en deskundigheden vereist. Dit kunnen vaardigheden zijn in experimentele fysica en in het bijzonder optica/fotonica; in computationele fysica; in theoretische fysica, niet-lineaire dynamica en analytische berekeningen.

 

  • Je hebt geen werkzaamheden verricht in het kader van een mandaat als assistent bezoldigd ten laste van de werkingsmiddelen, gedurende meer dan 12 maanden (gecumuleerd).

4 - Aanbod

Word jij onze nieuwe collega?

 

Dan bieden we je een voltijdse doctoraatsbeurs aan, voor de duur van 12 maanden (verlengbaar tot max. 48 maanden, mits positieve evaluatie van de doctoraatswerkzaamheden), met voorziene startdatum 01-11-2022.

 

Je ontvangt een beursbedrag gekoppeld aan een van de barema’s die door de overheid worden vastgelegd.

 

OPGELET: De effectieve uitwerking van de doctoraatsbeurs is onderworpen aan de opschortende voorwaarde van jouw inschrijving als doctoraatsstudent aan de universiteit.

 

Bij de VUB garanderen we een open, betrokken en diverse werkplek en bieden we je kansen om je carrière (verder) uit te bouwen.

 

Daarnaast geniet je van voordelen als:

  • Maximale terugbetaling woon-werkverkeer met het openbaar vervoer of een fietsvergoeding;
  • Een kosteloze hospitalisatieverzekering;
  • De ruimte om je job-inhoud mee te vormen en voortdurend bij te leren via VUB LRN;
  • Voordelige sportmogelijkheden;
  • Ecocheques;
  • Heerlijke maaltijden in onze campusrestaurants aan een aantrekkelijk tarief;
  • Een open en familiale werkomgeving met aandacht voor je work-life balance én een uitzonderlijke verlofregeling met 35 verlofdagen (bij voltijdse tewerkstelling).

5 - Geïnteresseerd?

Spreekt deze functie je aan?

 

Bezorg ons dan ONLINE en ten laatste op 30-09-2022:

  • je motivatiebrief;
  • je curriculum vitae;
  • de namen en contactgegevens van 3 personen die gecontacteerd kunnen worden voor aanbevelingen;
  • je diploma’s (niet van toepassing voor VUB-alumni). 

 

Na een voorselectie op basis van de schriftelijke sollicitatie zullen de kandidaten worden uitgenodigd voor een gesprek.

 

Heb je vragen over deze functie? Contacteer dan Guy Van Der Sande - Guy Verschaffelt via guy.van.der.sande@vub.be - guy.verschaffelt@vub.be. 

 

Wil je graag weten hoe het is om te werken bij de VUB? Ga dan naar jobs.vub.be en ontdek alles over o.a. onze campussen, voordelen, strategische doelen en collega’s.

HEB JE NOG VRAGEN OVER DEZE VACATURE?

Je vindt de gegevens van de contactpersoon in de vacaturetekst.