Optische Levitation von Nanoteilchen in Hochvakuum Systemen ermöglich die Erzeugung makroskopischer Quantenzustäde für Massen im Bereich von 108 amu und mehr. Drücke unter 10−10 mBar erlauben kollisionsfreie Zeiten von Millisekunden-Dauer, was die durch die Umgebung verursachte Dekohäarenz als eine wichtige Einschränkung solcher Experimente verringert. Eine andere wichtige Voraussetzung ist die hochpräzise und schnelle Kontrolle optischer Potentiale. In dieser These wird ein programmierbares Kontrollsystem für das Lichtfeld-Protokoll eines solchen Experiments präsentiert und quantifiziert. Aufbauend auf Sinara und ARTIQ (Advanced Real-Time Infrastructure for Quantum physics - Moderne Echtzeit Infrastruktur für Quantenphysik), ermöglicht das System das Design von Puls Sequenzen mit einer Auflösung von Nanosekunden und ist hochsynchron erweiterbar auf mehrere separate optische Modulatoren. Nachdem die erlaubten Abweichungen von optimierten Zahlen für das experimentelle Protokoll ausgearbeitet wurden, wird die Leistungsfähigkeit auf Basis der zugehörigen Messungen diskutiert.

Optical levitation of nanoparticles in high vacuum systems enables the generation of macroscopic quantum states at masses in the order of m = 108 amu and above. Pres- sures below 10−10 mBar enable collision-free times in the order of milliseconds, thus limiting environmental decoherence as a key constraint. Another important prerequis- ite is the ability to control optical potentials at high speed and precision. This thesis presents and quantifies a programmable control system for the light-field protocol of such an experiment. Based on Sinara and ARTIQ (Advanced Real-Time Infrastructure for Quantum physics), it enables the design of optical pulse sequences with timing at nanosecond resolution, scalable to multiple separate modulators while keeping high synchronicity among its outputs. After studying permissible deviations of optimized parameters for an experimental implementation of the protocol, the per- formance of the proposed system will be discussed with dedicated measurements.