霍普夫代數與量子群
霍普夫代數
霍普夫代數是群的代數提煉。群有三種運算:乘、取單位、取逆。把它們翻譯為群函數空間上的線性代數,便分別得到一個乘法、一個單位,以及——逆運算的對偶——對極,它們位於編碼群法則的餘乘法與餘單位之上。霍普夫代數就是具備所有這些公理的任何結構,無論是否來自真正的群。
形式地,k 上的霍普夫代數是雙代數 (H, m, u, Δ, ε) 連同線性映射 S : H -> H,即對極,滿足 m ∘ (S ⊗ id) ∘ Δ = u ∘ ε = m ∘ (id ⊗ S) ∘ Δ。用斯威德勒記號這是 Σ S(c(1)) c(2) = ε(c) 1 = Σ c(1) S(c(2))。對極是卷積代數 Hom(H, H) 中恆等映射的卷積逆。
兩個基礎例子互相對偶。群代數 k[G] 是餘交換的,Δ(g) = g ⊗ g,ε(g) = 1,S(g) = g^{-1}。它的受限對偶是 G 上表示函數的代數,它是交換的;對代數群 G 這就是坐標環 O(G)。量子群作為既不交換又不餘交換的單參數形變,插在這兩個世界之間。
在多項式霍普夫代數 k[x] 上設 Δ(x) = x ⊗ 1 + 1 ⊗ x,ε(x) = 0,S(x) = -x。則 Σ S(x(1)) x(2) = S(x)·1 + S(1)·x = -x + x = 0 = ε(x)1,驗證對極公理。這是一維交換李代數的包絡代數。
k[x] 作為交換直線的包絡代數,x 是本原元。
以海因茨·霍普夫命名,他在 1941 年於拓撲學中引入此結構:李群的上同調環帶有餘乘法,而他對此類環的分類定理實質上是關於霍普夫代數的陳述。對極自動是代數反同態:S(ab) = S(b)S(a)。
另見