Fock-Zustand


Fock-Zustand

Fock-Zustände (benannt nach dem Physiker Wladimir Alexandrowitsch Fock) sind in der quantenmechanischen Vielteilchentheorie und Quantenfeldtheorie Zustände bestimmter Teilchenzahl im sogenannten Fock-Raum, die dort als Basis dienen können. Allgemein wird zwischen Bosonen (mit ganzzahligem Spin) und Fermionen (mit halbzahligem Spin) unterschieden. Bosonen und Fermionen unterscheiden sich wesentlich durch die Vertauschungsrelationen der sie darstellenden Operatoren, ihre Quanten-Statistik. Nach der Fermistatistik der Fermionen können Fermionen (wie das Elektron) einen Zustand mit gleichen Quantenzahlen (wozu auch ihre Spinausrichtung zählt) entweder gar nicht oder nur einmal besetzen, bei Bosonen (wie Photonen oder Phononen) gibt es keine Beschränkung für die Anzahl der Teilchen in einem bestimmten Zustand.

Zustände im Fock-Raum werden mit Hilfe von Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren aufgebaut. Man spricht auch von Besetzungszahl-Darstellung oder Zweiter Quantisierung.

Im Fock-Raum lassen sich auch Zustände konstruieren, in denen die Teilchenzahl nur im Mittel vorgegeben ist und um den Mittelwert schwanken kann, zum Beispiel kohärente Zustände in der Laserphysik.