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2021 Fiscal Year Annual Research Report

3次元双曲多様体上の量子トポロジー

Research Project

Project/Area Number 21H04428
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大槻 知忠  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (50223871)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 哲也  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00710790)
佐伯 修  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (30201510)
茂手木 公彦  日本大学, 文理学部, 教授 (40219978)
藤原 耕二  京都大学, 理学研究科, 教授 (60229078)
小島 定吉  早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (90117705)
谷山 公規  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (10247207)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2026-03-31
Keywords結び目 / 3次元多様体 / 不変量
Outline of Annual Research Achievements

結び目の体積予想と3次元多様体の体積予想は、量子トポロジーと双曲幾何をむすびつける懸案の重要な予想である。体積予想の発展として、その漸近展開の高次の項に現われる不変量は、3次元双曲多様体の 3d-index という不変量や、Chern-Simons摂動理論の非自明平坦接続からの寄与の不変量と、関連することが期待される。従来の量子トポロジーでは、Chern-Simons摂動理論の自明接続からの寄与の不変量が研究されてきて、そこには多くの不変量と豊かな構造があった。Chern-Simons摂動理論の非自明平坦接続からの寄与の不変量にも、そのような豊かな構造をもった量子トポロジーを構築することをめざす。これと関連する3次元双曲多様体の 3d-index について筆者は調べており、双曲結び目の補空間のn次巡回被覆空間の 3d-index の係数の値は、十分大きいnに対して、nの多項式関数になることが観察し、これについて論文を執筆中である。また、量子不変量に関する著書を執筆中である。
また、国際会議「East Asian Conference on Geometric Topology」と、研究集会「トポロジーシンポジウム」「Intelligence of Low-dimensional Topology」「結び目の数理」を開催した。これらの国際会議と研究集会では、国内外の研究者による活発な研究交流が行われ、十分な成果を挙げた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究代表者の大槻は、研究集会「Intelligence of Low-dimensional Topology」を、2021年5月に、京都大学数理解析研究所において、オンライン開催した。研究代表者の大槻がその組織委員の一員である国際会議「East Asian Conference on Geometric Topology」について、2022年1月に韓国でオンライン開催された。「トポロジーシンポジウム」について、2021年8月に、広島大学において、オンライン開催された。研究分担者の谷山公規氏は、研究集会「結び目の数理」を、2021年12月に、早稲田大学において、ハイブリッド型で開催した。研究協力者の中江康晴氏は、研究集会「東北結び目セミナー」を、2021年10月に、秋田大学において、オンライン開催した。
研究代表者の大槻は、研究集会「Intelligence of Low-dimensional Topology」を、2022年5月に、京都大学数理解析研究所において、ハイブリッド型で開催した。また、研究代表者の大槻を主催者の一員とする国際会議「East Asian Conference on Geometric Topology」が2023年2月に中国においてオンライン開催された。
筆者は、双曲結び目の補空間のn次巡回被覆空間の 3d-index の係数の値は、十分大きいnに対して、nの多項式関数になることが観察し、これについて論文を執筆中である。また、筆者は、量子不変量について著書を執筆中である。

Strategy for Future Research Activity

結び目のKashaev不変量の体積予想と、3次元双曲多様体の量子不変量の体積予想について、研究をすすめる。この予想の数理物理的背景は、SL(2,C) Chern-Simons 理論であり、数理物理的には、量子不変量を与える経路積分に対して、SL(2,C)接続の空間の中で、形式的に鞍点法を適用することにより、体積予想が導出される。体積予想の漸近展開の高次の項の不変量と関連するとおもわれる、3d-index について研究をすすめ、論文の執筆をすすめる。量子不変量に関する著書の執筆もすすめる。
また、国際会議「East Asian Conference on Geometric Topology」を2023年度に、京都大学数理解析研究所において開催する。また、2023年度に、研究集会「Intelligence of Low-dimensional Topology」「結び目の数理」「トポロジーシンポジウム」「トポロジー新人セミナー」「Topology and geometry of low-dimensional manifolds」「トポロジーとコンピュータ」「東北結び目セミナー」を開催する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 7 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Generalized torsion for knots with arbitrarily high genus2022

    • Author(s)
      Motegi Kimihiko、Teragaito Masakazu
    • Journal Title

      Canadian Mathematical Bulletin

      Volume: 65 Pages: 867~881

    • DOI

      10.4153/S0008439521000977

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymptotic dimension of planes and planar graphs2021

    • Author(s)
      Fujiwara Koji、Papasoglu Panos
    • Journal Title

      Transactions of the American Mathematical Society

      Volume: 374 Pages: 8887~8901

    • DOI

      10.1090/tran/8487

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cosmetic crossing conjecture for genus one knots with non-trivial Alexander polynomial2021

    • Author(s)
      Ito Tetsuya
    • Journal Title

      Proceedings of the American Mathematical Society

      Volume: 150 Pages: 871~876

    • DOI

      10.1090/proc/15654

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A NOTE ON KNOT FERTILITY2021

    • Author(s)
      ITO Tetsuya
    • Journal Title

      Kyushu Journal of Mathematics

      Volume: 75 Pages: 273~276

    • DOI

      10.2206/kyushujm.75.273

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Strong Slope Conjecture for cablings and connected sums2021

    • Author(s)
      Kenneth L. Baker, Kimihiko Motegi, Toshie Takata
    • Journal Title

      New York J. Math.

      Volume: 27 Pages: 676-704

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nontrivial Elements in a Knot Group That are Trivialized by Dehn Fillings2021

    • Author(s)
      Ito Tetsuya、Motegi Kimihiko、Teragaito Masakazu
    • Journal Title

      International Mathematics Research Notices

      Volume: 2021 Pages: 8297~8321

    • DOI

      10.1093/imrn/rnz069

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generalized torsion and Dehn filling2021

    • Author(s)
      Ito Tetsuya、Motegi Kimihiko、Teragaito Masakazu
    • Journal Title

      Topology and its Applications

      Volume: 301 Pages: 107515~107515

    • DOI

      10.1016/j.topol.2020.107515

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Degtyarev-Florens-Lecunoa によるeta関数の一般化2022

    • Author(s)
      小島定吉
    • Organizer
      代数的位相幾何学の軌跡と展望(オンライン)
    • Invited
  • [Presentation] 写像トーラスの単体体積について2022

    • Author(s)
      小島定吉
    • Organizer
      リーマン面・不連続群論(東工大でハイブリッド)
    • Invited
  • [Presentation] Asymptotic dimension of planes2021

    • Author(s)
      Koji Fujiwara
    • Organizer
      Differentialgeometrie im Grossen
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コンピュータ支援数学の研究倫理2021

    • Author(s)
      小島定吉
    • Organizer
      東京大学大学院数理科学研究科談話会(東大でハイブリッド)
    • Invited
  • [Presentation] The Strong Slope Conjecture for Mazur pattern satellite knots2021

    • Author(s)
      Kimihiko Motegi
    • Organizer
      Mathematical Congress of the Americas 2021 (online)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Data Visualization using Differential Topology2021

    • Author(s)
      O. Saeki
    • Organizer
      The 25th Annual Meeting in Mathematics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Round fold maps of n-dimensional manifolds into (n-1)-dimensional Euclidean space2021

    • Author(s)
      Osamu Saeki
    • Organizer
      Singularities, arrangements, and low-dim. topology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] ポアンカレ予想2022

    • Author(s)
      小島定吉
    • Total Pages
      168
    • Publisher
      共立出版
    • ISBN
      978-4-320-11503-3
  • [Book] 多角形の現代幾何学[新装版]2021

    • Author(s)
      小島 定吉
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      共立出版
    • ISBN
      978-4-320-11452-4
  • [Book] 離散群の幾何学2021

    • Author(s)
      藤原 耕二
    • Total Pages
      224
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-11755-4

URL: 

Published: 2023-12-25  

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