Nature Physics 2,501 (2006) | doi: 10.1038/nphys378
Qボールで遊ぶ
「Qボール」は、文字通り電荷Qのボールである。
厳密に言えば、非トポロジカルソリトンの一種で、電荷Qが局在した場合の方が、Q個の分離した単位電荷粒子がより分かりやすい「基底状態」で配置している場合よりもエネルギーが低いときに現れる。これは理論的には間違いなく興味深いが、Qボールの多様なふるまいは凝縮物質物理学や天文物理学にとっても（例えば暗黒物質の候補として）魅力的である。
M Deshaies-JacquesとR MacKenzie（Phys. Rev. D 74, 025006; 2006）は、空間2次元でゲージ化したQボールのふるまいに注目した（「ゲージ化」とは、Qボールの複合スカラー場がU（1）ゲージ場と結合していることを意味する）。そのような物体は通常、いわゆるチャーン−サイモン項をモデルに加えなければ電場エネルギーが発散する。分数量子ホール効果の研究や超伝導のエニオンに基づくメカニズムに二次元系のチャーン−サイモン項が出てくるのは興味深い。
Deshaies-JacquesとMacKenzieは、そのようなQボールが2種類に分けられることを発見した。片方は、電荷に対するエネルギーの比が他より低い。Qボールは、予想通り電荷に最大値があり、意外なことに、電荷に対するエネルギーの比が1未満である場合に電荷は最大となる。
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