Characterization ofMultipartite EntanglementDissertationzur Erlangung des Grades einesDoktors der Naturwissenschaftendes Fachbereichs Physikder Universit˜at Dortmundvorgelegt vonBo ChongJuni 2006Tag der mundlic˜ hen Prufung:˜ 23. Juni 2006Vorsitzender und Dekan: Prof. Dr. M. Tolan1. Gutachter: Prof. Dr. H. Keiter2. Gutachter: Prof. Dr. J. StolzeVertreter der promoviertenwissenschaftlichen Mitarbeiter: Dr. C. SternemannContentsAbstract 11 Introduction 32 Characterization of Entanglement 72.1 Several basic concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.1 Hilbert space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.2 Qubit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.1.3 Density matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.2 Deflnition of entanglement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2.1 Pure states . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2.2 Mixed states . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.3 Detection of entanglement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.3.1 Operational criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.3.2 Non-operational criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.4 Classiflcation of entanglement . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.4.1 Hierarchic classiflcation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.4.2 Classifying triqubit mixed states . . . . . . . . . . . . . 212.5 Quantiflcation of entanglement . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.