Softwareingenieur für Physiksimulation (IT-CE-PSE-2026-167-GRAP)

Stellenbeschreibung

Wir bieten eine Position in der Abteilung Physik-Softwareentwicklung der Gruppe Computing for Experiments im CERN IT-Bereich (IT-CE-PSE) im Bereich Performance Software Engineering im Bereich der Hochenergiephysik-Datensimulation an.

Die Arbeit in dieser Position wird im Rahmen des NextGen-Projekts durchgeführt, einer Zusammenarbeit zwischen den LHC-Experimenten und den CERN-Forschungs- und Rechenabteilungen. NextGen untersucht den Einsatz und die Auswirkungen von Hochleistungsrechnerarchitekturen in der Datensimulation und Datenverarbeitung für die LHC-Experimente mit Fokus auf die bevorstehende Phase der Hochluminosität (HL-LHC) am CERN Large Hadron Collider.

Die Simulation von Teilchenkollisionen ist einer der Hauptverbraucher von Rechenressourcen für LHC-Experimente. Angesichts des erwarteten Anstiegs der benötigten Statistik, Genauigkeit und Komplexität für zukünftige Simulationen und um innerhalb des prognostizierten Rechenbudgets zu bleiben, muss der Durchsatz der Simulationssoftwarepakete erheblich gesteigert werden.

Der erfolgreiche Kandidat wird Teil eines Teams von Softwareingenieuren und Physikern, das sich dieser Herausforderung stellt. Gemeinsam werden Sie Softwarepakete für die Monte-Carlo-(MC)-Ereignisgenerierung beschleunigen, mit Schwerpunkt auf der Madgraph-Ereignisgeneratorsuite. Aktuelle und zukünftige Aufgaben des Teams liegen an der Schnittstelle von theoretischer/komputationaler Physik und Informatik. Um von der neuesten Rechnerhardware zu profitieren, sind Anpassungen oder Neuentwicklungen der Software in Bereichen wie Datenstrukturen, Parallelisierung des Workflows oder Aufgabenplanung erforderlich. Diese Arbeit wird von den Anforderungen experimenteller Analysen geleitet und berücksichtigt die neuesten Entwicklungen in theoretischen Vorhersagen.

Bei Interesse stehen Schulungen zu Data Science, Programmiersprachen, Software-Engineering-Konzepten und Rechnerarchitekturen zur Verfügung und können über verschiedene Trainingsprogramme angeboten werden.

Ihre Aufgaben:

• Analyse und Profilierung bestehender Simulationscodebasen und Entwicklung von Strategien zur Verbesserung ihres Durchsatzes.
• Implementierung neuester Software-Engineering-Konzepte unter Nutzung von Rechenbeschleunigern wie GPUs, modernen CPU-Architekturen und heterogenen Rechenplattformen.
• Interaktion und Zusammenarbeit mit Experten aus den Bereichen Theorie, experimentelle Physik und Softwareentwicklung bei CERN und weltweit.
• Betreuung von Studierenden bei Softwareentwicklungsaufgaben und Projekten.

Ihr Profil:

• Bevorzugt ein PhD in theoretischer oder Teilchenphysik oder ein Masterabschluss mit gleichwertiger Berufserfahrung und starkem Hintergrund in numerischer Simulation.
• Erfahrung im Umgang mit Rechenhardware-Beschleunigern und modernen Rechnerarchitekturen, einschließlich heterogener Rechenplattformen.
• Nachweisliche Erfolge im Performance Software Engineering für Simulationsanwendungen in C++ und GPU-Programmiersprachen wie CUDA oder HIP.
• Kenntnisse moderner Profiling-Tools für heterogene Rechnerarchitekturen.
• Erfahrung mit der Madgraph-Ereignisgeneratorsoftware als Entwickler oder Anwender ist sehr geschätzt.

Fähigkeiten:

• Beherrschung von modernem C++ (bis C++23), GPU-Programmierung mit CUDA und HIP sowie Python für Skripting, Analyse und Tools ist unerlässlich.
• Kenntnisse über harte Streuprozesse und die Störungsordnung ihrer Matrixelementberechnungen in Monte-Carlo-Ereignisgeneratoren sind sehr wünschenswert.
• Vertrautheit mit Fortran ist von Vorteil.
• Fließend in Englisch.
• Gesprochene und geschriebene Englisch- oder Französischkenntnisse mit der Bereitschaft, die Grundlagen der jeweils anderen Sprache zu erlernen.

Zulassungskriterien:

• Sie verfügen über einen beruflichen Hintergrund in theoretischer oder Teilchenphysik (oder einem verwandten Gebiet) und haben entweder:
  • einen Masterabschluss mit 2 bis 6 Jahren Berufserfahrung nach dem Abschluss;
  • oder einen PhD mit nicht mehr als 3 Jahren Berufserfahrung nach dem Abschluss.
• Sie hatten zuvor keinen CERN-Stipendien- oder Graduiertenvertrag.

Zusätzliche Informationen

Bewerbungsschluss: 13.11.2026 um 23:59 CET.

Vertragsdauer: 24 Monate, mit möglicher Verlängerung auf maximal 36 Monate.

Arbeitszeit: 40 Stunden pro Woche

Arbeitsflexibilität: Hybrid

Geplanter Beginn: 01. Januar 2027

Diese Position beinhaltet:

• Bereitschaftsdienst, wenn von der Organisation benötigt.
• Arbeit nachts, sonntags und an offiziellen Feiertagen, wenn von der Organisation benötigt.

Stellenreferenz: IT-CE-PSE-2026-167-GRAP

Arbeitsfeld: Informationstechnologien

Benchmark-Stelle: 200020 - Computing Engineer

Globale Vorteile

• Ein monatliches Nettostipendium von entweder 6372 oder 7004 Schweizer Franken, abhängig von Ihrem Abschluss.
• 30 Tage bezahlter Urlaub pro Jahr plus 2 Wochen Jahresabschluss.
• Abdeckung durch das umfassende Krankenversicherungssystem des CERN (für Sie, Ihren Ehepartner und Ihre Kinder) sowie Mitgliedschaft im CERN-Pensionsfonds.
• Familien-, Kinder- und Säuglingszulagen abhängig von Ihren individuellen Umständen.
• Ein Umzugspaket (Installationszuschuss und Reisekosten) abhängig von Ihren individuellen Umständen.
• Möglichkeit, Ihren Vertrag auf bis zu 36 Monate zu verlängern.
• On-the-Job- und formale Schulungen einschließlich Sprachkurse.

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Jeden Tag stehen wir vor spannenden neuen Herausforderungen und Möglichkeiten, zu Spitzenforschung beizutragen, die unser Verständnis des Universums prägt. Wir begegnen diesen Herausforderungen durch die vielfältigen Perspektiven in unseren Teams, wobei jeder Beitrag geschätzt wird und unser gemeinsames Gefühl von Inklusion und Zweck vorangetrieben wird. Vielfalt ist seit der Gründung ein Kernwert des CERN und bleibt zentral für unsere Mission und unseren anhaltenden Erfolg.

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