霍普夫代数与量子群
霍普夫代数
霍普夫代数是群的代数提炼。群有三种运算:乘、取单位、取逆。把它们翻译为群函数空间上的线性代数,便分别得到一个乘法、一个单位,以及——逆运算的对偶——对极,它们位于编码群法则的余乘法与余单位之上。霍普夫代数就是具备所有这些公理的任何结构,无论是否来自真正的群。
形式地,k 上的霍普夫代数是双代数 (H, m, u, Δ, ε) 连同线性映射 S : H -> H,即对极,满足 m ∘ (S ⊗ id) ∘ Δ = u ∘ ε = m ∘ (id ⊗ S) ∘ Δ。用斯威德勒记号这是 Σ S(c(1)) c(2) = ε(c) 1 = Σ c(1) S(c(2))。对极是卷积代数 Hom(H, H) 中恒等映射的卷积逆。
两个基础例子互相对偶。群代数 k[G] 是余交换的,Δ(g) = g ⊗ g,ε(g) = 1,S(g) = g^{-1}。它的受限对偶是 G 上表示函数的代数,它是交换的;对代数群 G 这就是坐标环 O(G)。量子群作为既不交换又不余交换的单参数形变,插在这两个世界之间。
在多项式霍普夫代数 k[x] 上设 Δ(x) = x ⊗ 1 + 1 ⊗ x,ε(x) = 0,S(x) = -x。则 Σ S(x(1)) x(2) = S(x)·1 + S(1)·x = -x + x = 0 = ε(x)1,验证对极公理。这是一维交换李代数的包络代数。
k[x] 作为交换直线的包络代数,x 是本原元。
以海因茨·霍普夫命名,他在 1941 年于拓扑学中引入此结构:李群的上同调环带有余乘法,而他对此类环的分类定理实质上是关于霍普夫代数的陈述。对极自动是代数反同态:S(ab) = S(b)S(a)。
另见