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2023 年度 実施状況報告書

多重ゼータ値と超幾何関数の新しい関係の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K03185
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

山本 修司  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 特任准教授 (20635370)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワード多重ゼータ値 / 多重ポリログ関数 / 超幾何関数
研究実績の概要

本年度はまず,多重ポリログの和の母関数を超幾何関数で表す大野・ザギエ公式を有限多重ゼータ値に応用する視点で考察を行った.有限多重ゼータ値は,多重ゼータ値を定義する多重級数を各素数未満で打ち切った有限和を,その素数を法として有限体に還元し,それらを適切な意味で族とみなしたものである.この打ち切り有限和は多重ポリログ関数のベキ級数展開係数としても現れるため,大野・ザギエ公式をこれらの打ち切り有限和に関する公式とみなすことも可能である.一方,超幾何級数を有限項で打ち切った和の素数法(または素数ベキ法)での振る舞いについてはいろいろな先行研究があり,これらを組み合わせることで有限多重ゼータ値について非自明な結果を導けると期待した.ところが詳しく考えてみると,大野・ザギエ公式における多重ポリログの和の取り方と,素数に関する族のまとめ方との間で微妙な問題が生じた.そのため,この方針で有意味な結論を導くためには,諸概念の定義から再検討が必要であろう,との見解に至った.
一方,モジュラー形式の係数の満たす合同式と有限代数的数の関わりについて,田坂浩二氏と前年度から議論を続けていたが,本年度は新たに小笠原健氏の参加を得て,様々な数値実験とその解釈を繰り返す形でさらに議論を行った.決定的な成果には至っていないものの,目指すべき方向については一定の共通理解を得ることができた.
また本年度の2月,多重ゼータ値の打ち切り有限和に関する興味深い公式(MSW公式)がMaesaka-Seki-Watanabeによって発見,公表された.これを受けていくつかの発展的な考察を行ったところ,等号付き多重ゼータ値(多重ゼータスター値)に関する類似の公式,対角的一定なインデックスに関するSchur型多重ゼータ値への一般化,Hoffmanの双対的恒等式の再解釈,川島の等式の再解釈,といった結果が得られた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究における着想の原点は,大野・ザギエ型公式に見られる「多重ポリログから作られた母関数が超幾何関数と結びつく」という現象と,「超幾何関数の値から作られた母関数が多重ポリログと結びつく」という現象の二つであった.これらを出発点として,多変数の超幾何関数に対応する多重ポリログ的対象を発見することが重要な目標であり,その方向での試行は継続しているが,今までのところ満足できる成果は得られていない.一方,多重ポリログの展開係数でもある打ち切り有限和に関しては,MSW公式をはじめとして,当初の計画段階では持っていなかった知見が蓄積しつつあり,今後の進展には期待が持てる.これらのことの長短を勘案して,現在までの研究は「やや遅れている」と判断した.

今後の研究の推進方策

まずはこれまでの幾つかの研究路線を継続する.具体的には,大野・ザギエ型公式の多変数超幾何関数への一般化を引き続き試みる.この路線はまだ成功していないが,決定的な壁にぶつかったという感触ではなく,継続する価値はあると思われる.また打ち切り有限和および有限多重ゼータ値への応用について,大野・ザギエ公式の非自明な帰結を得るために,ある種の無限和や有限体の元の族のまとめ方に関する定義の再検討を行う.有限代数的数に関しては,田坂氏・小笠原氏と議論を続け,出版に値する成果をまとめることを目指す.MSW公式の拡張・応用については,本年度中に得られた結果の出版を目指すとともに,他の研究路線との結びつきを模索する.
また近年よく研究されている有限体上の超幾何関数は,超幾何級数の打ち切り有限和にも関連が深いと思われるので,新しい研究路線として,多変数版を含めて考察してみたい.

次年度使用額が生じた理由

次年度使用となった額は前年度からの未使用分(これは初年度に,新型コロナ感染症により出張が制限されたことの影響)であり,本年度の支出は概ね予定通りであった.次年度も積極的な研究集会・セミナー等への参加,および直接対面での研究討論などを計画しており,そのための旅費として本研究費を活用する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Canonical equivariant cohomology classes generating zeta values of totally real fields2023

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Bannai, Kei Hagihara, Kazuki Yamada, Shuji Yamamoto
    • 雑誌名

      Transactions of the American Mathematical Society, Series B

      巻: 10 ページ: 613~635

    • DOI

      10.1090/btran/144

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the refined Kaneko-Zagier conjecture for general integer indices2023

    • 著者名/発表者名
      Masataka Ono, Shuji Yamamoto
    • 雑誌名

      Mathematische Zeitschrift

      巻: 305 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00209-023-03318-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sum formulas for Schur multiple zeta values2023

    • 著者名/発表者名
      Henrik Bachmann, Shin-ya Kadota, Yuta Suzuki, Shuji Yamamoto, Yoshinori Yamasaki
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Theory, Series A

      巻: 200 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.jcta.2023.105781

    • 査読あり
  • [学会発表] 有限代数的数と素数の分解法則2023

    • 著者名/発表者名
      山本修司
    • 学会等名
      第15回福岡数論研究集会
    • 招待講演
  • [学会発表] On the Ohno-Zagier type formulas2023

    • 著者名/発表者名
      山本修司
    • 学会等名
      第19回北陸数論研究集会「超幾何関数の数論とその周辺」
    • 招待講演
  • [学会発表] 有限代数的数とそのS整構造2023

    • 著者名/発表者名
      山本修司
    • 学会等名
      第63回関西多重ゼータ研究会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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