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2019 年度 実績報告書

幾何学的量子表現と反復積分および位相場の理論への応用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H03931
研究機関東京大学

研究代表者

河野 俊丈  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (80144111)

研究分担者 加藤 晃史  東京大学, 大学院数理科学研究科, 准教授 (10211848)
逆井 卓也  東京大学, 大学院数理科学研究科, 准教授 (60451902)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード組みひも群 / 配置空間 / 共形場理論 / KZ方程式 / 量子群 / 超幾何関数 / 高次圏 / 位相的場の理論
研究実績の概要

ホロノミー表現を函手として高次の圏に拡張する理論を確立した.多様体の基本群の線形表現は,平坦ベクトル束のホロノミー表現と対応するが,この構成を,K.-T.~Chenによる形式的ホモロジー接続を用いて,高次のホモトピー亜群の高次圏としての表現に拡張した.特に,超平面配置について,形式的ホモロジー接続を具体的に記述し,超平面配置の補集合のホモトピー2型について調べた.また,配置空間の場合に,高次のKZ接続を定義し,これまでに得られいたKZ方程式のモノドロミー表現と量子群との関係を圏化することについて研究した.応用として組みひもコボルディズムのなす2次の圏の表現を構成し,2次元組みひもの位相不変量を構成した.組みひも群のホモロジー表現は,点付き円板の写像類群としての,配置空間のアーベル被覆のホモロジー群への作用として定義され,Krammer, Bigelowらによって研究された.KZ方程式の解の超幾何関数による積分表示を用いて,組みひも群のホモロジー表現とKZ方程式のモノドロミー表現との関連を明らかにした.共形場理論の場合は無限遠でレゾナントであり,共形ブロックへの組みひも群の表現は量子群の1のベキ根における表現の対称性をもつ.この場合に,積分サイクルの構造を詳しく調べて,KZ方程式が,代数多様体の周期積分の満たす微分方程式として表されること,つまり,Gauss-Manin接続として表示されることを示した.

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

多様体の高次のホモトピー亜群の圏の表現について,反復積分の理論に現れる形式的ホモロジー接続の理論を用いた体系的な理論を構築することができた.また,KZ方程式の高次圏への拡張について,進展があった.この研究は,量子不変量の圏化の問題においても重要な役割を果たすことが明らかになった.この手法を用いて4次元空間内の2次元組みひもの位相不変量への応用する研究を展開した.

今後の研究の推進方策

高次圏の表現に関わる新しい展開があったので,東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構,信州大学, Leeds大学などのホモトピー論における圏論的手法についての研究者と共同して研究を進めていく.また,4次元空間内の2次元結び目については,大阪大学,神戸大学などをはじめ研究層が厚く,これらの研究グループどの積極的な連携,情報交換に基づいて,2次元結び目についての具体的な応用についての研究を遂行する計画である.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, Berkeley(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Berkeley
  • [国際共同研究] University of Sydney(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of Sydney
  • [雑誌論文] Morita's trace maps on the group of homology cobordisms2020

    • 著者名/発表者名
      T. Sakasai, S. Morita and M. Suzuki
    • 雑誌名

      Quantum Topology

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher holonomies for hyperplane arrangements2019

    • 著者名/発表者名
      Toshitake Kohno
    • 雑誌名

      European Journal of Mathematics

      巻: 1 ページ: 1-23

    • DOI

      10.1007/s40879-019-00382-z

    • 査読あり
  • [学会発表] Higher holonomy maps and iterated integrals2019

    • 著者名/発表者名
      Toshitake Kohno
    • 学会等名
      New trends in geometry and mathematical physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mathematical forms - geometric models, lattices and crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Toshitake Kohno
    • 学会等名
      Design Innovation from Nature Symposium, UC Berkeley
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Higher holonomy maps and iterated integrals2019

    • 著者名/発表者名
      Toshitake Kohno
    • 学会等名
      Japan-Australia Symposium "Hyperplane Arrangements and Singularities"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computations on Johnson homomorphisms and their applications2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Computational Problems in Low-dimensional Topology II
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computations in symplectic derivation Lie algebras and their applications2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Graph complexes in algebraic geometry and topology, The University of Manchester
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Toshitake Kohno's Homepage

    • URL

      https://www.ms.u-tokyo.ac.jp/~kohno/

  • [学会・シンポジウム開催] Japan-Australia Symposium "Hyperplan Arrangements and Singularities"2019

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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