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@MASTERSTHESIS{Lankes:867688,
author = {Lankes, Lukas},
title = {{K}onzeptionierung eines {S}oftwaremodells zur
{A}bstraktion der {H}ardwaretreiber von
{A}rbiträrgeneratoren},
volume = {4421},
school = {FH Aachen},
type = {Masterarbeit},
address = {Jülich},
publisher = {Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag},
reportid = {FZJ-2019-06304, Juel-4421},
series = {Berichte des Forschungszentrums Jülich},
pages = {95 pages},
year = {2019},
note = {Masterarbeit, FH Aachen, 2019},
abstract = {Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeptionierung
eines neuen Treibersystems für Arbiträrgeneratoren, welche
hierbei im Umfeld der Forschung an Quantencomputern
eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um digitale
Funktionsgeneratoren, die diskrete Spannungssignale erzeugen
können. Das dabei konzipierte Treibersystem soll
verständlich und intuitiv zu bedienen sein. Außerdem soll
eine Erweiterung der Funktionalität und der unterstützten
Geräte ermöglicht werden. Zu Beginn der Arbeit wird eine
Einführung in die Grundlagen der Quantenmechanik,
insbesondere in den Bereich des Quantencomputings, gegeben.
Dazu wird ein exemplarischer Versuchsaufbau beschrieben, in
denen ein Arbiträrgenerator zum Einsatz kommt, um Qubits zu
kontrollieren, welche die kleinste Recheneinheit eines
Quantencomputers darstellen. Anschließend wird das
Softwareframework $\textit{qupulse}$ thematisiert, welches
unter anderem die Treiber der Arbiträrgeneratoren
beinhaltet. Mit $\textit{qupulse}$ lassen sich diskrete
Spannungssignale definieren und auf den Arbiträrgenerator
übertragen. Die von dem Arbiträrgenerator abgespielten
Spannungssignale dienen zur Manipulation und Messung von
Qubits, die auf den Gesetzen der Quantenmechanik basieren.
Anschließend folgt die Analyse von drei
Arbiträrgeneratoren, die momentan von $\textit{qupulse}$
unterstützt werden. Anhand der dabei herausgestellten
Funktionen und Eigenschaften der Instrumente, wird ein neues
Konzept zur Abstraktion von deren Treiber entwickelt. Durch
die Abstraktion sollen alle Treiber einheitlich bedienbar
sein. Außerdem soll sichergestellt werden, dass das
Treibersystem um neue Treiber sowie die einzelnen Treiber um
neue Funktionalität erweiterbar sind. Durch die Verwendung
und Einhaltung von Entwurfsmustern und Richtlinien aus der
Softwaretechnik wurde außerdem eine intuitive und
verständliche Schnittstelle für die Anwender geschaffen.},
cin = {ZEA-2},
cid = {I:(DE-Juel1)ZEA-2-20090406},
pnm = {524 - Controlling Collective States (POF3-524)},
pid = {G:(DE-HGF)POF3-524},
typ = {PUB:(DE-HGF)3 / PUB:(DE-HGF)29 / PUB:(DE-HGF)19},
url = {https://juser.fz-juelich.de/record/867688},
}