מצב פוק

מצב פוק (בלועזית: Fock state) או מצב מספר הוא מושג במכניקת הקוונטים המתאר מצב במרחב פוק עם מספר מוגדר של חלקיקים. מצבים אלו נקראים על שם הפיזיקאי הרוסי ולדימיר פוק .
המושג הוצע לראשונה על ידי פול דיראק עבור בוזונים ועל ידי יוג'ין ויגנר ופסקואל יורדן עבור פרמיונים.
למצבי פוק תפקיד חשוב בניתוח מערכות קוונטיות מרובות גופים באמצעות קוונטיזציה שנייה.

במכניקת הקוונטים קיימים מצבים בהם מספר החלקיקים במערכת לא ידוע. לדוגמה, לייזרים לא מוציאים כמות קבועה של פוטונים ביחידת זמן, אלא מספר ממוצע של פוטונים ליחידת זמן (לרוב מסומן ב-$\alpha$).

במקרה זה, מספר הפוטונים מתואר על ידי סופרפוזיציה של מצבי מספר: $|\psi \rangle =\sum _{n=0}^{\infty }e^{-{\frac {|\alpha |^{2}}{2}}}{\frac {\alpha ^{n}}{\sqrt {n!}}}|n\rangle$. מצב זה נקרא מצב קוהרנטי, וכאשר נמדוד את כמות הפוטונים בו, התוצאה תהיה בעל התפלגות מסוימת.

לעומת זאת, במצב פוק, כמות החלקיקים ידועה, לדוגמה המצב שבמערכת יש בדיוק N פוטונים $|\psi \rangle =|N\rangle$הוא מצב פוק.

ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.