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佐藤・テイト予想

解決済み、2011年算術と数論
問題の内容

EE を虚数乗法をもたない Q\mathbb{Q} 上の楕円曲線とする。良い還元をもつ各素数 pp に対して ap=p+1−#E(Fp)a_p = p + 1 - \#E(\mathbb{F}_p) と定め、cos⁡θp=ap2p\cos \theta_p = \frac{a_p}{2\sqrt{p}} を満たす唯一の角を θp∈[0,π]\theta_p \in [0, \pi] とおく。pp が良い還元をもつすべての素数を動くとき、角 θp\theta_p は区間 [0,π][0, \pi] 上で佐藤・テイトの半円測度 2πsin⁡2θ dθ\frac{2}{\pi} \sin^2 \theta \, d\theta に関して一様分布する。

ジャン=ピエール・セールが一様分布性を直線 Re(s)=1\mathrm{Re}(s) = 1 上での対称べき LL-関数 L(SymnE,s)L(\mathrm{Sym}^n E, s) の非消滅と解析接続に帰着させた戦略に基づき、ローラン・クロゼル、マイケル・ハリス、ニコラス・シェパード=バロン、リチャード・テイラー(2008年)は非整な jj-不変量をもつ総実体上の楕円曲線に対して予想を証明した。2011年、トーマス・バーネット=ラム、デイヴィッド・ゲラティ、マイケル・ハリス、リチャード・テイラーは、カラビ・ヤウ多様体の族と高次元モジュラー性持ち上げ定理を用いてすべての n≥1n \ge 1 に対する SymnE\mathrm{Sym}^n E の潜在的保型性を示し、残されていた技術的仮定を完全に取り除いた。

佐藤・テイト測度は SU(2)\mathrm{SU}(2) 上のハール測度をその共役類空間へ押し出したものである。一般化された佐藤・テイト予想は、任意の滑らかな射影多様体(例えば種数 g=2g = 2 のアーベル曲面)に対し、正規化されたフロベニウス固有値が多様体のべき上の代数的サイクルで決まる USp(2g)\mathrm{USp}(2g) のコンパクト・リー部分群(佐藤・テイト群)のハール測度に従って一様分布すると予言する。

参考文献

  1. Thomas Barnet-Lamb, David Geraghty, Michael Harris, Richard Taylor (2011). A family of Calabi–Yau varieties and potential automorphy II · DOI:10.2977/PRIMS/40
  2. Laurent Clozel, Michael Harris, Richard Taylor (2008). Automorphy for some l-adic lifts of automorphic mod l Galois representations · DOI:10.1007/s10240-008-0016-1