Lời giải: Tính tự đẳng cấu tiềm năng của các lũy thừa đối xứng chứng minh giả thuyết Sato–Tate (2011)
Với một đường cong elliptic trên tập số hữu tỉ, thu gọn theo modulo một số nguyên tố và đếm điểm cho một số gần với ; số hạng sai số , theo một định lý của Hasse từ những năm 1930, luôn đủ nhỏ để có thể viết thành với một góc nào đó.
Sato và Tate độc lập đoán vào khoảng năm 1960 rằng, khi chạy qua các số nguyên tố, các góc này không trải đều như một tấm bia phi tiêu đồng đều, mà tập trung theo một mật độ có hình nhất định — đúng phân bố xuất hiện đối với các giá trị riêng của ma trận quay ngẫu nhiên.
Với một đường cong elliptic và một số nguyên tố có rút gọn tốt, định lý Hasse (1933) cho đối với vết Frobenius , nên tồn tại một góc duy nhất thỏa — các giá trị riêng của Frobenius trên là . Giả thiết 'không-CM' rất quan trọng: với các đường cong có nhân phức, phân phối được chứng minh là khác (một hỗn hợp của phần đều và phần rời rạc), nên phỏng đoán được phát biểu chính xác cho các không-CM.
Khoảng năm 1960, Mikio Sato (bằng tính toán số) và John Tate (bằng lý thuyết, qua các chu trình đại số) phỏng đoán rằng các góc phân bố đều theo độ đo trên . Đây là đẩy xuôi của độ đo Haar trên xuống các lớp liên hợp — dấu hiệu 'ma trận ngẫu nhiên' cho thấy các lớp liên hợp Frobenius trong biểu diễn -adic hành xử như một họ ngẫu nhiên cực đại trong một nhóm unita compact.
Phát biểu mang tính thống kê: nó nói về phân phối của vô hạn số riêng lẻ , chứ không phải một số cụ thể nào. Toàn bộ khó khăn là chuyển phát biểu đếm này thành một phát biểu giải tích về các hàm — sự chuyển đổi được thực hiện bởi tiêu chuẩn Serre ở bước tiếp theo.
- đường cong elliptic không có nhân phức
- Một đường cong elliptic mà các tự đồng cấu duy nhất là phép nhân với số nguyên, tức không có nhân phức (CM); hầu hết các đường cong elliptic thuộc loại này, và giả thuyết Sato–Tate nói riêng về chúng.
- phân bố đều
- Một dãy số phân bố đều theo một độ đo nếu, với mọi khoảng, tỷ lệ các số hạng của dãy rơi vào đó hội tụ tới độ đo của khoảng đó, nên dãy 'lấp đầy' không gian theo chứ không phải ngẫu nhiên.