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2020 年度 実績報告書

量子不変量から見た3次元多様体の幾何構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H01803
配分区分補助金
研究機関早稲田大学

研究代表者

村上 順  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90157751)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワード量子不変量 / 量子群 / 結び目群 / 指標多様体 / ヘニングス不変量
研究実績の概要

研究の開始年度にあたり、次の2点についての研究を進展させることができた.半単純でない量子群に対応する不変量の研究と結び目補空間の基本群の量子化についての研究である.
まず、半単純でない量子群に対応する不変量の研究に関しては、SL(2) に対応する場合について、テンパリー・リエブ代数による再構成を、外国人特別研究員として早稲田大学に滞在していた Marco De Renzi との共同研究により行った.テンパリー・リエブ代数はもともとは統計物理での必要性から研究されていたものであり、量子化に対応するパラメータが一般の場合は半単純なのであるが、このパラメータを1のべき根とすると半単純でなくなる.この代数の構造は代数的にはよく研究されていたものなのであるが、ダイアグラムを用いた解釈を与えることで、SL(2) に対応する量子群で量子化に対応するパラメータが1のべき根のものに対する射影的表現との関連を与え、また、ダイアグラムを用いて、結び目のヘニングス不変量やその一般化を構成した.この結果についての論文は、Quantum Topology での掲載が決まっている.
2つめは、結び目補空間の基本群の量子化についての研究である.これについては、オランダのフローニンゲン大学の Roland van der Veen との共同研究で行っており、基本群の道の概念をホモトピーではなくイソトピーを用いて一般化し、組みひも型のホップ代数を用いた表現を構成した.さらに、SL(2) に対応する場合について、スケイン代数と、京都大学数理解析研究所の葉廣により導入されたボトムタングルとを組み合わせて、SL(2) 指標多様体と呼ばれるものの量子化が構成できた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

結び目群の量子化の研究において、指標多様体の量子化の構成ができたため。

今後の研究の推進方策

指標多様体の量子化は構成できたが、結び目補空間の量子化の構成はまだできていない。結び目補空間は理想四面体により分割することができ、理想四面体に対してはその量子化にあたるものが知られている。理想四面体の形は1つの頂点を端点とする3つの辺における面角で決まるが、この面角は平面三角形の3つの角と対応している。さらに三角形を複素数平面上に置くことにより、複素数と三角形の形を対応させることができる。この三角形の形を決める複素数の量子化が量子タイヒミュラー理論により与えられているので、この理論と基本群の量子化された表現との関係を調べることで、結び目補空間の量子化が何であるかを明らかにする。
現在構成できている指標多様体の量子化は、量子化のパラメータが一般の場合にあたるものであるが、このパラメータを1のべき根にした場合については、量子トーラスを用いたスケイン代数の理論が構成されており、これが量子タイヒミュラー理論と直接関係することが知られている。そこで量子化のパラメータが1のべき根の場合についても、量子化された表現や量子化された指標多様体がどのようなものになるかを調べる。
さらには、理想四面体だけでなく、四面体や多面体について、その量子化とは何かを明らかにしていく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] チューリッヒ大学(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      チューリッヒ大学
  • [国際共同研究] パリ大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      パリ大学
  • [国際共同研究] フローニンゲン大学(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      フローニンゲン大学
  • [国際共同研究] ニューヨーク大学アブダビ校(アラブ首長国連邦)

    • 国名
      アラブ首長国連邦
    • 外国機関名
      ニューヨーク大学アブダビ校
  • [学会発表] On quantum representation of knots via braided Hopf algebra2020

    • 著者名/発表者名
      Jun Murakami
    • 学会等名
      Knot Online Seminar
  • [学会発表] On quantum representation of knots via braided Hopf algebra2020

    • 著者名/発表者名
      Jun Murakami
    • 学会等名
      Intelligence of Low-dimensional Topology
  • [備考] 村上 順 研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/murakami/jun-home-j.html

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公開日: 2021-12-27  

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