Dynamische Analyse stochastischer Einflüsse in der supraleitenden Einzelflussquantenelektronik Die vorliegende Arbeit beinhaltet eine grundlegende Untersuchung von Systemen der digitalen Signalverarbeitung mit geringem energetischen Abstand zwischen Signal und Rauschen. Die zukünftige Entwicklung der Halbleiterelektronik basiert wesentlich auf der Verringerung der Schaltenergie. Dabei muss aber stets ein sicheres energetisches Verhältnis zwischen Daten und Rauschsignal gewährleistet sein. Das Qubit als aktuellste Entwicklung einer neuen signalverarbeitenden Technologie liegt schon deutlich in einem Bereich in dem keine klassische digitale Datenverarbeitung mehr möglich ist. Die Einflüsse durch Rauschen und Quantenfluktuationen lassen nur noch stochastische Algorithmen zu. Die supraleitende Einzelflussquantenelektronik (engl. rapid single flux quantum; RSFQ) stellt aus energetischer Sicht den Mittelweg zwischen Qubits und Halbleiterelektronik dar. Das Signal Rausch Verhältnis ist nicht so kritisch wie bei Qubits aber deutlich ungünstiger als in der Halbleiterelektronik. Für die Anwendung dieser supraleitenden Elektronik besteht die Notwendigkeit für eine umfangreiche Untersuchung zum Einfluss des Rauschens auf die Zuverlässigkeit von Schaltungen in der digitalen Signalverarbeitung. Dabei wird im Rahmen dieser Arbeit zunächst eine genaue Berechnungsmethode für Schaltfehlerraten erarbeitet. Die praktische Anwendung ist durch die ebenfalls entwickelte Weiterführung zu einer leistungsfähigen und ingenieurtechnisch einsetzbaren Näherungsmethode gewährleistet. In der vorliegenden Dissertationsschrift wird konkret die Frage nach der Realisierbarkeit von RSFQ Logikschaltungen bei starken Rauscheinflüssen untersucht. In der klassischen RSFQ Technik mit Tieftemperatur Supraleitern bei 4 2 K spielen Schaltfehler eine unwesentliche Rolle. Lediglich starke Variationen der Schaltzeit (über 10 %) können die Herstellung komplexer Schaltungen beeinträchtigen. Es zeigt sich weiterhin dass RSFQ Schaltungen mit Hochtemperatur Supraleitern bei 20 60 K durchaus fehlerfrei funktionieren können. Allerdings ist dafür ein grundsätzliches Umdenken im Entwurfsprozess dieser Schaltungstechnik erforderlich. Diese Arbeit beschreibt ausführlich die dazu notwendigen Schritte. Alle Berechnungen sind zwar eng an die Einzelflussquantenelektronik geknüpft sie können aber qualitativ auch auf zukünftige Halbleiterschaltungen mit sehr geringer Schaltenergie übertragen werden.