Fermions localized on $U(1)$ gauged Q-balls
本文证明轴对称U(1)规范Q-ball可支持与电磁场最小耦合的费米子束缚态，反作用很小，且Dirac算符本征值为正、无零模。
2025-02-09 hep-th
One-dimensional soliton system of gauged kink and Q-ball
本文考虑了由两个复标量场通过阿贝尔规范场相互作用组成的$\left(1 + 1\right)$维规范场模型。当模型的规范耦合常数等于零时，模型具有不相互作用的非规范Q球和扭结解。结果表明，在非零规范耦合常数下，该模型具有描述相互作用的Q球和扭结分量组成的系统的孤子解。扭结-Q球系统的扭结和Q球分量具有相反的电荷，因此扭结-Q球系统的总电荷为零。对扭结Q球系统的性质进行了解析和数值研究。特别地，发现扭结Q球系统具有非零电场，并且对于场的小扰动是不稳定的。
2019-06-06 hep-th
Q-chains in the $U(1)$ gauged Friedberg-Lee-Sirlin model
我们在平坦时空中构造了$U(1)$规范双分量Fridberg-Lee-Sirlin模型中的静态轴对称多Q球组态。这些解代表沿着对称轴放置的静止旋转带电Q球的电磁束缚链。我们讨论了这些配置的性质，并展示其存在域。
2020-12-02 hep-th
Gauged Q-balls in flat potentials
Department of Physics, University of Virginia（弗吉尼亚大学物理系）
本文研究在平坦势中带电Q球的性质，发现其与Coleman Q球有相似之处，并提供解析近似和数值解对比。
2026-08-13 hep-ph hep-th
A one-dimensional soliton system of gauged Q-ball and anti-Q-ball
研究了（1+1）维两个复杂自相互作用标量场的规范模型，它们通过阿贝尔规范场和四次标量场相互作用相互作用。结果表明，该模型具有描述两个带相反电荷的Q球分量组成的孤子系统的非拓扑孤子解。两个Q球分量通过阿贝尔规范场和四次标量相互作用相互作用。吸引电磁相互作用和排斥四次相互作用的相互作用导致了对称和非对称孤子系统的存在。这些系统的性能进行了研究，通过分析和数值方法。对称孤子系统存在于相位频率的整个允许区间内，而非对称孤子系统只存在于相位频率的某个内部子区间内。尽管这些孤立子系统是电中性的，但它们内部具有非零电场。结果表明，从能量的角度来看，非对称孤子系统比对称孤子系统更具有优越性。对称和非对称孤子系统都能稳定地衰变为有质量的标量玻色子。
2019-01-02 hep-th
Mapping Gauged Q-Balls
本研究发现了一种关系，可从全局Q球的易获取性质中推导出带规范荷Q球的半径、电荷、能量等性质，为理解带规范荷Q球提供了新指引与简单准确的解析表征。
2023-06-13 hep-ph hep-th
Kicking the Rugby Ball: Perturbations of 6D Gauged Chiral Supergravity
本文分析了在两个源膜存在下，在一般翘曲几何上紧化的6维手征规范超引力系统的轴对称标量扰动。我们发现，所有的圆锥几何是边际稳定的正规化扰动（不同意最近的一些计算）和非圆锥的正则扰动，即使他们都不是超对称的（除了平凡的Salam-Sezgin解决方案，其中没有源膜）。边缘方向是场方程的经典标度性质所要求的方向，所有其他模式都有正的平方质量。在特殊情况下的圆锥形的解决方案，包括（但不限于）未翘曲的“橄榄球”的解决方案，我们发现封闭形式的表达式的模式功能的勒让德和超几何函数。在这样做的过程中，我们展示了如何将渐近近膜形式的解与源膜的物理相匹配，从而如何在物理上解释在膜位置处可能是奇异的扰动。
2007-02-19 hep-th
Large Gauged Q Balls
我们研究了与局部U（1）对称性相关的Q球。由于规范力介导的排斥作用，这种Q球在电荷较大时会变得不稳定。我们考虑的可能性，通过存在于内部的Q-球的费米子的电荷相反的标量凝聚体的排斥被消除。另一种可能性是在内部形成两个电荷相反的标量凝聚体。我们证明，这两个ESTA可以导致经典稳定的，大的，规范的Q球的存在。我们提出了数值解，以及“薄壁”极限的分析处理。
2001-09-10 hep-ph hep-th
Dynamics of $U(1)$ gauged Q-balls in three spatial dimensions
本文通过全三维数值模拟研究$U(1)$规范Q球的动力学，发现其在两种标量场模型中经典稳定，且相对论碰撞行为依赖于速度、相位、电荷和碰撞参数等参数。
2025-03-27 gr-qc hep-ph hep-th
Some properties of U(1) gauged Q-balls
本文研究了两种不同标量场势模型中的$U(1)$规范Q球的性质。结果表明，在一般情况下，$U(1)$规范的Q球具有与非规范情况下具有相同形式的标量场势的Q球不同的性质.特别是，它示出，在某些情况下，电荷的$U(1)$规范的Q-球可以从上面有界的，而不是这样的相应的nongauged Q-球。分析和数值计算都支持我们的结论。
2015-08-27 hep-ph hep-th math-ph
Dynamical evolution of $U(1)$ gauged Q-balls in axisymmetry
本文利用完全非线性数值模拟研究了轴对称下 $U(1)$ 规范 Q 球的动力学，发现其存在稳定与不稳定分支，不稳定解会消散或碎裂并可能形成“规范 Q 环”，且弱规范耦合下行为趋近普通 Q 球。
2023-03-31 gr-qc hep-ph hep-th
Theory of $U(1)$ gauged Q-balls revisited
本文研究了（3+1）维$U(1)$规范Q球的主要性质。特别是，它示出的关系$\frac{dE}{dQ}=ω$持有这种规格的Q-球在一般情况下。结果表明，稳定规范Q球的最大电荷的著名估计是通过不一致的过程导出的，不能被认为是正确的。在规范场对标量场的反作用很小，可以采用线性化理论的情况下，本文提出了一种仅用标量场的无规范背景解就能得到规范Q球主要特性的简单方法。建立了线性化理论的适用性判据，该判据不要求耦合常数小。规范Q球的一些有趣的性质，以及所提出的方法的优点，证明了两个模型的例子，承认，在线性近似的扰动，规范Q球的精确解析解。
2014-04-12 hep-ph hep-th math-ph
Maxwell-Chern-Simons Q-balls
本文研究二维空间中Maxwell-Chern-Simons理论中$Q$ -球的能量学。由于电磁能发散，在没有陈-西蒙斯项的情况下，规范的$Q$ -球在这个维度中是不允许的，而增加陈-西蒙斯项引入了规范场质量，并使$Q$ -球的否则发散的电磁能有限。类似于规范的$Q$ -球的情况，Maxwell-Chern-Simons $Q$ -球具有最大电荷。这些孤子的性质进行了研究，作为考虑模型的参数的函数，使用称为松弛的数值技术。将结果与基于定性参数的预期进行比较。
2006-06-27 hep-th
Q-balls in Maxwell-Chern-Simons theory
本文研究二维空间中Maxwell-Chern-Simons理论中Q球的能量学。由于电磁能发散，在没有陈-西蒙斯项的情况下，规范Q球在这个维度中是不允许的，而增加陈-西蒙斯项则引入了规范场质量，并使Q球的电磁能发散有限。类似于规范Q球的情况，Maxwell-Chern-Simons Q球也有一个最大电荷。这些孤子的性质进行了研究，作为考虑模型的参数的函数，使用称为松弛的数值技术。将结果与基于定性参数的预期进行比较。
2006-07-18 hep-th
Relativistic head-on collisions of $U(1)$ gauged Q-balls
该研究通过轴对称高分辨率数值模拟，探究$U(1)$规范Q球的相对论正碰动力学，分析了初速度、相位、电荷及耦合强度的影响，发现大规范耦合下电磁效应会显著改变碰撞结果，小耦合时则与普通Q球动力学相似。
2024-08-14 gr-qc hep-ph hep-th
Gauged Q-balls in the Affleck-Dine mechanism
我们考虑规范Q球的重力调解型模型中的阿弗莱克-Dine机制，这是由潜在的$V_{\rm grav.}(ϕ):=(m_{\rm grav.}^2/2)ϕ^2\left[1+K\ln(ϕ/M)^2\right]$与$K<0$。在许多规范Q球模型中，由于库仑力的作用，Q球的电荷和尺寸都有上限。在本模型中，相比之下，我们的数值计算强烈表明，稳定的解决方案与任何数量的电荷和大小存在。当电荷$Q$增加时，标量场的场组态变成壳状;因为电荷集中在表面，所以库仑力不会破坏Q球组态。这些性质类似于由Aroddavis和Lis研究的V形模型中的性质。我们还发现，对于每个$K$有另一个序列的不稳定的解决方案，这是从其他序列的稳定解决方案分开。随着$|K|$的增加，两个序列接近;最终在$-1.07<K<-1.06$的某个点，两个序列发生“重组”。
2014-01-06 gr-qc hep-ph hep-th
The Ubiquity of Gauged Q-Shells
在U（1）规范对称性下不变的许多标量场理论中都出现了称为Q球的非拓扑规范孤子解。相关的，但定性不同，Q壳孤子已被证明只存在于特殊的潜力。我们调查规范孤子在一个通用的六阶多项式的潜力（其中包含了许多有效场论的领先影响），并表明，这种潜在的一般允许Q球和Q壳。我们认为，Q壳层的解决方案发生在许多，也许是所有的，以前只被证明包含Q球的潜力。我们给出了这些Q壳层解的简单解析表征，从而对它们的物理性质进行了很好的预测。
2021-09-13 hep-ph hep-th
Radially and azimuthally excited states of a soliton system of vortex and Q-ball
本文继续研究了由涡旋和Q球分量通过阿贝尔规范场相互作用而构成的二维孤子系统。这个涡旋-Q球系统整体上是电中性的，但它具有非零的电场。此外，涡旋-Q球系统具有量子化的磁通量和非零的角动量，并结合了拓扑和非拓扑孤子的性质。在不同的规范耦合常数下，我们研究了涡旋-Q-ball系统的径向和方位向激发态以及未激发的涡旋-Q-ball系统.我们还确定的涡Q球系统在几个极端的制度，包括薄壁和厚壁制度的行为。
2020-09-27 hep-th
Gauged compact $Q$-balls and $Q$-shells in a multi-component $CP^N$ model
Tokyo University of Science（东京科学大学）；National Institute of Technology, Toyota College（国立丰田高等专门学校）
本文研究了多组分CP^N模型中Q球和Q壳的电磁相互作用及电荷对结构大小的影响。
2025-12-24 hep-th math-ph math.MP
Singularity-free model of electrically charged fermionic particles and gauged Q-balls
我们提出了一个模型的带电费米子作为一个经常本地化的解决方案的电磁场和旋量场与物理真空相互作用，这是唯象描述为对数超流体。我们解析地研究了解的渐近行为，同时通过数值方法得到它的形式。该解具有物理上合理的性质，如有限大小、自能、总电荷和质量。在球对称的情况下，它的电场在离核很远的地方服从库仑渐近。结果表明，费米子的可观测的静止质量的出现作为一个结果的相互作用的领域与物理真空。解的旋量和标量场分量在核外呈指数衰减;因此它们可以被视为内部自由度，只有在足够大的能量和动量尺度下才能探测到。除了传统的费米粒子外，我们的模型还可以应用于奇异定域物体的理论，例如具有半整数自旋的U（1）规范Q球。
2016-11-30 cond-mat.other hep-ph hep-th
Stability analysis for $Q$-balls with spectral method
本文提出基于谱分解的通用数值方法分析孤子稳定性，系统揭示了Q球从基态到激发态的线性动力学性质，发现激发态Q球违反传统稳定性判据并表现出丰富的动力学行为。
2025-09-23 hep-th
Proca Q-balls and Q-shells
研究了在整体和规范U（1）对称下不变性的标量场的非拓扑孤子，如Q球和Q壳。我们将这个框架推广到包括规范玻色子的Proca质量，它可以来自自发对称性破缺或通过Stückelberg机制。一个重（轻）规范玻色子导致孤子联想到全球（规范）的情况下，但对于中间值，这些Proca孤子表现出完全新颖的功能，如断开区域的可行的参数空间和Q-壳与无界半径。我们为Proca Q球和Q壳提供了数值解和优秀的解析近似。这使我们不仅可以用数字来展示这些新特征，还可以通过分析来理解和预测它们的起源。
2021-10-13 hep-ph hep-th
Excited Q-Balls
U（1）对称势中的复数标量可以形成稳定的Q球，即对应于球形束缚态解的非拓扑孤子。如果Q球的U（1）电荷足够大，它可以支持一个能量不断增加的不稳定径向激发塔。以前的分析，这些径向激发被限制到固定的参数，导致不同的电荷$Q$的激发态。在这项工作中，我们提供了固定电荷的孤子的径向激发的第一个特征，提供了这样的对象的物理谱。我们还展示了如何近似地描述这些激发态的分析和预测其全球性质，如半径，能量和电荷。这使得能够对径向光谱进行完整的表征。我们还对这些激发态的衰变通道进行了评述。
2022-09-07 hep-ph hep-th
Angularly excited and interacting boson stars and Q-balls
我们研究角激发以及相互作用的非拓扑孤子，所谓的Q球和它们的引力对应物，所谓的玻色子星在3+1维。Q球和玻色子星带有非零的Noether荷，它们分别是在平坦时空背景中的复杂标量场模型的解，并与引力最小耦合。我们提出了相互作用的Q-球，由于角激励，这是密切相关的球谐函数的例子。我们还构造了旋转玻色子星与非旋转玻色子星相互作用的明确的例子。我们观察到，旋转玻色子星倾向于吸收非旋转的增加，但合理的小引力耦合。这是一个新的现象相比，平坦的时空限制，并与旋转项的能量密度的解决方案的负贡献。此外，我们的结果表明，一个系统的旋转和非旋转玻色子星可以变得不稳定，如果直接相互作用项的潜力是足够大的。这种不稳定性与麦角区的出现有关。
2009-02-19 hep-ph hep-th
Nodal compact $Q$-ball/$Q$-shell in the $\mathbb{C}P^N$ nonlinear sigma model
分析了V型势$\mathbb{C}P^N$模型中的节激发光子。结果表明，解以紧$Q$ -球和$Q$ -壳的形式存在.这些解在二阶导数上具有不连续性，但它们的能量和电荷密度都是连续的。被激发的$Q$ -球和$Q$ -壳被分析为电中性和带电物体。
2022-01-23 gr-qc hep-th
Study of highly-excited string states at the Large Hadron Collider
在TeV尺度的引力场景中，有很大的额外维度，黑洞可能会在未来的对撞机上产生。对于为什么广义相对论性黑洞可能刚好在大型强子对撞机（LHC）的范围之外，已经有了很好的论证。然而，在弱耦合弦论中，高激发弦态--弦球--可以在大型强子对撞机中以高速率产生并热衰变，这与广义相对论黑洞没有什么不同。本文模拟和研究了大型强子对撞机弦球的产生和衰变。我们特别强调弦球和广义相对论黑洞在TeV尺度上的实验可检测的相似性和差异。
2008-11-26 gr-qc hep-ph hep-th
Entanglement entropy of excited states in conformal perturbation theory and the Einstein equation
对于由相应算符变形的共形场论，球形区域的纠缠熵可以作为耦合中的微扰展开计算。真空附近的激发态也存在类似的微扰展开。利用这些展开，这项工作研究了小的，球形区域的激发态纠缠熵的行为。这些计算的动机是雅各布森最近关于爱因斯坦方程和最大真空熵假设的等价性的工作[arXiv：1505.04753]，它依赖于一个猜想，即这些熵的行为与CFT足够相似。除了预期的与球半径成比例的项类型为$R^d$之外，纠缠熵计算还产生了与$R^{2Δ}$成比例的项，其中$Δ$是变形算子的维数。当$Δ\leq\frac{d}{2}$，后者的条款占主导地位的前者，并建议修改的猜想是必要的。
2016-02-03 gr-qc hep-th
