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一般 Greenberg 予想を中心とした非円分Zp-拡大の岩澤理論の展開

研究課題

研究課題/領域番号 21K13778
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分11010:代数学関連
研究機関東邦大学 (2022-2023)
慶應義塾大学 (2021)

研究代表者

村上 和明  東邦大学, 理学部, 講師 (60795681)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード多変数岩澤理論 / 岩澤加群 / 木田の公式 / λ-不変量 / 岩澤ベキ級数 / 一般Greenberg予想 / 一般 Greenberg 予想 / Zp-拡大 / 一般グリーンバーグ予想 / イデアル類群 / 楕円曲線 / p進L関数
研究開始時の研究の概要

素数pに対して,岩澤理論では代数体の多重Zp-拡大という特別な無限次拡大を考える.このとき,多重Zp-拡大の中間体を束ねたものを岩澤加群と呼ぶ.岩澤理論は,岩澤加群(代数的な対象)とp-進L関数(解析的な対象)に潜む関係を研究する分野である.従来の岩澤理論では,円分Zp-拡大を中心に理論が展開されてきた.
本研究では非円分Zp-拡大に対して岩澤理論を展開する.そのために,一般Greenberg予想(GGC)の研究に取り組む.具体的には,以下の問題に取り組む.

(1) 木田の公式を用いたGGCの証明
(2) p-rationalな代数体に対するGGCの証明

研究実績の概要

p を奇素数, k を p が分解する虚二次体とする. k の p-Hilbert類体がある Zp-拡大の中に含まれるとき, k を p-rationalな虚二次体と呼ぶことにする. 2023年度は岩澤加群の構造に関して研究を行った. 特に弱一般 Greenberg 予想の証明を試みた。弱一般 Greenberg 予想とは「kの最大多重Zp-拡大に付随する不分岐岩澤加群 X が非自明であれば, X は非自明な擬零部分加群を持つだろう」という予想である. この証明はまだ完全には解決していないがその研究過程において, 次の2つの結果を得た:
(i)p の k 上の素点を P(もう一方を P*)とおく. このとき, k の円分 Zp-拡大 K の各中間体 k_n について, k_n の P 上の素点の外不分岐最大なアーベル拡大体の k_n 上のガロア群のねじれ部分(つまり, 最大有限部分加群)は, 円分 Zp-拡大 K/k に付随する岩澤ベキ級数の自明零点を除いたもので決まる.さらに, k が p-rational で円分 Zp-拡大に対する岩澤不変量が 2 の場合は, ねじれ部分の位数は岩澤ベキ級数に関係なく同じ形(中間体の n のみに依存する式)で表せることがわかった.
(ii) D を k の p 上の素点 P の(k 上の最大多重 Zp-拡大における)分解群とする. D が (有理数体からみて)非正規部分群である仮定のもとで弱一般 Greenberg 予想を証明した. この結果に関して, これまでの研究では二つの仮定(円分 Zp-拡大に付随する p 進 L 関数が重根を持たないこと, k の P の外不分岐な Zp-拡大の岩澤 λ 不変量が 0 であること)が必要であったが, 今回の研究によりこの仮定を取り除くことができた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

虚二次体 k の最大多重 Z_p-拡大を L とおく. 弱一般 Greenberg 予想の証明には, L の P 上の素点の外不分岐最大アーベル拡大体 M について精確な情報が必要である. 2022 年度で最初の目標であった木田の公式の証明が完了し, 2023年度は, このアーベル拡大 M について研究を進めた. M の情報についてまだ十分に得られていないため, 2024年度も引き続き M に対する岩澤加群の構造に関する研究を継続する.

今後の研究の推進方策

虚二次体 k の最大多重 Z_p-拡大を L とおく. 2022 年度に証明した木田の公式は、L の P 上の素点の外不分岐最大アーベル拡大体 M の構造を知るうえで有効であるが, 弱一般 Greenberg 予想の証明をするためには不十分である. 2024年度は引き続き M に対する岩澤加群の構造に関する研究を継続する.

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A weak form of Greenberg's generalized conjecture for imaginary quadratic fields2023

    • 著者名/発表者名
      Murakami Kazuaki
    • 雑誌名

      Journal of Number Theory

      巻: 244 ページ: 308-338

    • DOI

      10.1016/j.jnt.2022.08.010

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Cyclicity of the Unramified Iwasawa Modules of the Maximal Multiple Zp-Extensions Over Imaginary Quadratic Fields2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Takashi、Murakami Kazuaki、Okano Keiji、Otsuki Rei
    • 雑誌名

      Journal de Theorie des Nombres de Bordeaux

      巻: 34 号: 3 ページ: 881-902

    • DOI

      10.5802/jtnb.1232

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] M.Bertolini, H.Darmon による Stark Heegner 点の有理性に関する論文の主定理の構造について2024

    • 著者名/発表者名
      村上和明
    • 学会等名
      信州整数論小研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Kida’s formula for split prime Zp-extensions over imaginary quadratic fields2023

    • 著者名/発表者名
      村上和明
    • 学会等名
      Arithmetic of L-functions
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An analogue of Kida’s formula for split prime Zp-extensions2022

    • 著者名/発表者名
      村上和明
    • 学会等名
      第21回仙台広島整数論集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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