ソリトン（soliton）は、非線形波動方程式によって記述される特殊な波の現象です。ソリトンは、波の形状や速度が時間とともに変化せず、自己修復能力を持っており、特定の条件下で存在します。
ソリトンは、非線形な媒質中を伝播する波であり、その特徴的な性質は非線形効果と散逸（減衰）効果によって生じます。一般的に、ソリトンは通常の波とは異なり、波形が非常に鋭く、パルスや波の形状が安定しています。また、ソリトンは伝播速度が一定であり、波の速度が時間や距離によって変化しません。
ソリトンは、さまざまな物理系や現象で観察されています。光ファイバ通信や光ソリトン通信では、ソリトンを利用して情報を伝送することが可能です。また、水中やプラズマ中などの流体中でもソリトン現象が観測され、海洋や大気の波、超伝導物理学などの研究にも応用されています。
ソリトンは、非線形波動方程式（一般には非線形シュレディンガー方程式など）によって記述されます。この方程式は、波の伝播において非線形な効果が支配的であり、波が自己修復を起こすことを示しています。また、ソリトンは非線形スペクトル理論や可積分系の研究においても重要な役割を果たしています。
ソリトンの性質や特徴は、その応用分野によって異なる場合があります。光ファイバ通信では、ソリトンは高速かつ長距離のデータ伝送において利点を持ち、情報の伝送効率を向上させる役割を果たします。また、ソリトンは量子情報処理や非線形光学、光格子などの研究分野でも活発に研究されています。
総じて言えば、ソリトンは非線形波動方程式によって記述される特殊な波の現象であり、非線形効果と散逸効果によって安定な波形を保ちながら伝播します。その特異な性質は、光ファイバ通信や量子情報処理などの応用分野において重要な役割を果たしています。
