Neutrale Atome, die mithilfe von Laserlicht gefangen und manipuliert werden können, stellen experimentell gut zugängliche Quantensysteme dar, die ein hohes Maß an Kontrolle über externe und interne Freiheitsgrade erlauben. Optische Dipolfallenregister, in denen die Atome innerhalb einer konfigurierbaren Geometrie individuell gespeichert werden, bilden eine vielseitige Plattform für Quantensimulations- und -informationsanwendungen. Durch Anregung dieser Atome in Rydbergzustände können Wechselwirkungen variabler Stärke und Reichweite in das System eingebracht werden, was die Implementierung von Verschränkungsoperationen und Spin-Hamiltonians erlaubt. Eine wesentliche Vorraussetzung für die zuverlässige Realisierung dieser Anwendungen ist die Möglichkeit, fehlstellenfreie Register zu erzeugen. Dies stellt eine allgemeine Herausforderung für Systeme dieser Art dar, da übliche Atomladetechniken auf eine Besetzungswahrscheinlichkeit von etwa 50% pro Falle limitiert sind. Innerhalb dieser Arbeit wurde ein Verfahren zur Umsortierung von Atomen innerhalb einer skalierbaren, auf mikrooptischen Linsenregistern basierenden Architektur entwickelt und umgesetzt. Dieses ermöglichte die Erzeugung von einheitlich gefüllten Regionen mit mehr als 100 Atomen, welche den größten bisher realisierten Strukturen in Systemen dieser Art entsprechen. Umgesetzt wurde dies durch das Auffüllen von Fehlstellen in einer vordefinierten Struktur mithilfe einer optischen Pinzette. So konnten Strukturen mit bis zu 5 x 5 Atomen in mehr als 99% der Versuche fehlstellenfrei aufgebaut werden. Obwohl die Erfolgsrate für größere Strukturen abnimmt, erlaubt ein Wert von 3.1% für eine 100-Atom-Struktur die Durchführung von Experimenten, bei welchen die Auswertung auf Postselektionsmethoden zurückgreift. Die Füllfaktoren sogar der größten untersuchten Strukturen überschritten 88%, deutlich mehr als mit herkömmlichen Ladetechniken erreichbar ist. Die in dieser Thesis vorgestellten Messungen basieren auf einer Region aus 361 Registerstellen, welche nur durch vorhandene Laserleistung limitiert ist, während der adressierbare Bereich der optischen Pinzette mehr als 1500 Stellen beinhaltet und Mikrolinsenregister mit bis zu einer Million Einzellinsen kommerziell erhältlich sind. Durch die Implementierung kohärenter Rydberganregungen der Atome in einem so zusammengesetzten Register konnte ein signifikanter Fortschritt in Richtung eines universellen Quantencomputers oder eines flexiblen Quantensimulators gemacht werden. Mit einem Zwei-Photonen-Anregungsschema konnte die kohärente Dynamik zwischen dem Grund- und Rydbergzustand von Atomen in einem 5 x 5-Bereich des Registers simultan beobachtet werden, wobei Zwei-Photonen-Rabifrequenzen im Bereich von Omega = 2Pi x 500kHz bei einer Strahltaille des Rydberglasers von w_0,B = 18.7(10) µm gemessen wurden. Die Wahl sowohl eines geeigneten Rydbergzustands als auch eine Anpassung des Atomabstands des Registers führte zum Auftreten von starken Nächste-Nachbarn-Wechselwirkungen und erlaubte den Nachweis des Rydberg-Blockade- Effekts durch Beobachtung einer kollektiv erhöhten Rabifrequenz im Einklang mit der erwarteten Skalierung ~ sqrt(N), sowie der Unterdrückung von Mehrfachanregungen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Architektur bietet eine für Quantensimulatoren einzigartige Skalierbarkeit und die hier dokumentierten Ergebnisse untermauern ihr Potential, den atomoptischen Ansatz für die Quanteninformationsverarbeitung über die Schwelle der Quantenüberlegenheit zu treiben. Die Untersuchung verschiedener Ansätze zur Skalierung der Sortiermethode ergab, dass fehlstellenfreie Strukturen aus mehr als 1000 Atomen mit gangbaren experimentellen Verbesserungen möglich sind. Durch eine ausführliche Analyse der Faktoren, die die Kohärenz der beobachteten Rydberg-Dynamik limitieren, wurden Strategien für zukünftige experimentelle Verbesserungen entwickelt. Unter diesen ist die Erhöhung der Kopplungsstärke an den Rydbergzustand ins Megahertz-Regime durch Steigerung der Laserleistung und der Implementierung von Einzeladdressierbarkeit der naheliegendste und vielversprechendste Ansatz.