MathLabs

解法: 対称冪の潜在的保型性によるサトー・テイト予想の証明(2011年)

ステップ 7/8: Q\mathbb{Q} への降下:Serreが必要とした解析的性質
ざっくり言うと

SymnE\mathrm{Sym}^n E がより大きな数体 FF へ移った後に保型的になることを知ることは、Q\mathbb{Q} 自身の上でのよい解析的振る舞いを知ることと全く同じではない——しかし、FF 上の LL 関数を、すべての中間体を経由して Q\mathbb{Q} 上のものと比較する標準的な記帳的な工夫が、そのよい振る舞いを下へと転送する。

この降下が行われると、すべての対称冪 LL 関数 L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) が、ステップ2のSerreの判定法が要求したまさにその正則接続と Re(s)=1\mathrm{Re}(s) = 1 上での非消滅を持つことが示される。

L(SymnE,s) holomorphic and≠0 on Re(s)=1, for every n≥1L(\mathrm{Sym}^n E, s) \text{ holomorphic and} \ne 0 \text{ on } \mathrm{Re}(s) = 1, \ \text{for every } n \ge 1
詳しい解説

ステップ6により、すべての非CM E/QE/\mathbb{Q} とすべての n≥1n \ge 1 に対して、ある総実体 FF に制限された SymnE\mathrm{Sym}^n E は保型的であるため、FF 上の L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) は、ステップ3の一般保型理論によって保証される正則接続と Re(s)=1\mathrm{Re}(s) = 1 上での非消滅を享受する。

標準的な議論(保型誘導、あるいは Q\mathbb{Q} と FF の間の体の塔のデデキント・ゼータ関数のアルティン型分解を比較すること)により、Q\mathbb{Q} 上の LL 関数は適切な意味で FF 上のものを割り切ることが示され——商もまた Re(s)=1\mathrm{Re}(s) = 1 上で非消滅が知られる保型 LL 関数の積であることを用いて——同じ正則接続と非消滅が、すべての n≥1n \ge 1 に対して Q\mathbb{Q} 自身の上の L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) へと降下する。

これはまさにSerreの判定法(ステップ2)が要求した解析的仮定であり、今やすべての非CM楕円曲線 E/QE/\mathbb{Q} に対して無条件に確立された。

このステップの用語
保型誘導
Langlandsプログラムにおいて、体 FF とそれが含む(あるいはその部分体である)より小さな体との間で保型 LL 関数を転送するための標準的な技法。ここでは L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) の解析的性質を FF から Q\mathbb{Q} へと引き戻すために使われる。
このステップで使う知識