क्वांटम समूह: Difference between revisions
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गणित और [[सैद्धांतिक भौतिकी]] में, "क्वांटम समूह" शब्द एक ऐसे कई भिन्न प्रकार के गैर-सामयिक बीजगणितीय समूहों का संक्षेपण करता है जिनमें अतिरिक्त संरचना होती है। ये क्वांटम समूह नामक गणितीय संरचनाएँ सम्मिलित हैं, जिनमें ड्रिंफेल्ड-जिम्बो प्रकार के क्वांटम समूह संक्षिप्त आव्यूह क्वांटम समूह और बाईक्रॉसप्रोडक्ट क्वांटम समूह सम्मिलित होते हैं। अपने नाम के अतिरिक्त, उनके पास स्वयं एक प्राकृतिक समूह संरचना नहीं है, यद्यपि वे किसी रूप में 'समूह' के नज़दीक होते हैं। | गणित और [[सैद्धांतिक भौतिकी]] में, "'''क्वांटम समूह'''" शब्द एक ऐसे कई भिन्न प्रकार के गैर-सामयिक बीजगणितीय समूहों का संक्षेपण करता है जिनमें अतिरिक्त संरचना होती है। ये क्वांटम समूह नामक गणितीय संरचनाएँ सम्मिलित हैं, जिनमें ड्रिंफेल्ड-जिम्बो प्रकार के क्वांटम समूह, संक्षिप्त आव्यूह क्वांटम समूह, और बाईक्रॉसप्रोडक्ट क्वांटम समूह सम्मिलित होते हैं। अपने नाम के अतिरिक्त, उनके पास स्वयं एक प्राकृतिक समूह संरचना नहीं है, यद्यपि वे किसी रूप में 'समूह' के नज़दीक होते हैं। | ||
"क्वांटम समूह" | शब्द "क्वांटम समूह" पहली बार क्वांटम इंटीग्रेबल सिस्टम के सिद्धांत में दिखाई दिया, जिसे तब व्लादिमीर ड्रिनफेल्ड और मिचियो जिम्बो द्वारा हॉपफ बीजगणित के एक विशेष वर्ग के रूप में औपचारिक रूप दिया गया था। इसी शब्द का उपयोग अन्य हॉपफ बीजगणितों के लिए भी किया जाता है जो विकृत हैं या ली बीजगणित के नज़दीक हैं, जैसे कि ड्रिनफेल्ड और जिम्बो के काम के कुछ समय बाद शाहन माजिद द्वारा शुरू किए गए क्वांटम समूहों का "बाइक्रॉसप्रोडक्ट" वर्ग। | ||
ड्रिनफेल्ड के दृष्टिकोण में, क्वांटम समूह हॉप्फ़ बीजगणित के रूप में उत्पन्न होते हैं जो एक सहायक पैरामीटर q या h पर निर्भर करते हैं, जो q = 1 या h = 0 होने पर एक विशेष प्रकार के ली बीजगणित के [[सार्वभौमिक आवरण बीजगणित|सार्वभौमिक आच्छादक बीजगणित]] बन जाते हैं। ये ली बीजगणितएं प्रायः अर्धसरल या अफाइन होती हैं। इनसे जुड़े कुछ संबंधित दोहरे विषय भी होते हैं, जो भी हॉप्फ़ बीजगणितएं होते हैं और जिन्हें क्वांटम समूह के रूप में जाना जाता है। इन्हें भी हम क्वांटम समूह कहते हैं। ये संबंधित अर्धसरल बीजगणित या एक सुसम्बद्ध ली समूह पर फलन के बीजगणित को विकृत करते हैं। | |||
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यदि A = (aij) [[कार्टन मैट्रिक्स|कार्टन आव्यूह]] है केएसी-मूडी बीजगणित की, और q ≠ 0, 1 एक जटिल संख्या है, तो क्वांटम समूह Uq(G), जहां G वह ली बीजगणित है जिसकी कार्तन आव्यूह A है, निम्नलिखित रूप में परिभाषित होता है: | यदि A = (aij) [[कार्टन मैट्रिक्स|कार्टन आव्यूह]] है केएसी-मूडी बीजगणित की, और q ≠ 0, 1 एक जटिल संख्या है, तो क्वांटम समूह Uq(G), जहां G वह ली बीजगणित है जिसकी कार्तन आव्यूह A है, निम्नलिखित रूप में परिभाषित होता है: | ||
यह एक एककीय एसोसिएटिव बीजगणित है जिसमें | यह एक एककीय एसोसिएटिव बीजगणित है जिसमें जनित्र ''k<sub>λ</sub>'' जहां λ भार जाली का एक तत्व है, अर्थात् सभी i के लिए 2(λ, αi)/(αi, αi) एक पूर्णांक है, और सरल मूल αi के लिए ei और fi होते हैं, जो निम्नलिखित संबंधों के अधीन होते हैं: | ||
:<math>\begin{align} | :<math>\begin{align} | ||
k_0 &= 1 \\ | k_0 &= 1 \\ | ||
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\left [e_i, f_j \right ] &= \delta_{ij} \frac{k_i - k_i^{-1}}{q_i - q_i^{-1}} && k_i = k_{\alpha_i}, q_i = q^{\frac{1}{2}(\alpha_i,\alpha_i)} \\ | \left [e_i, f_j \right ] &= \delta_{ij} \frac{k_i - k_i^{-1}}{q_i - q_i^{-1}} && k_i = k_{\alpha_i}, q_i = q^{\frac{1}{2}(\alpha_i,\alpha_i)} \\ | ||
\end{align}</math> | \end{align}</math> | ||
और i ≠ j के लिए हमारे पास q-सेरे संबंध हैं, जो [[ जीन पियरे सेरे ]] संबंधों की विकृति हैं: | और i ≠ j के लिए हमारे पास q-सेरे संबंध हैं, जो [[ जीन पियरे सेरे |जीन पियरे सेरे]] संबंधों की विकृति हैं: | ||
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:<math>k_{\lambda} \to 1, \qquad \frac{k_\lambda - k_{-\lambda}}{q - q^{-1}} \to t_\lambda</math> | :<math>k_{\lambda} \to 1, \qquad \frac{k_\lambda - k_{-\lambda}}{q - q^{-1}} \to t_\lambda</math> | ||
और | और tλ कार्टन उप-बीजगणित का तत्व है जो कार्टन उप-बीजगणित में सभी h के लिए (tλ, h) = λ(h) को संतुष्ट करता है। | ||
विभिन्न | ऐसे विभिन्न सहसंबंधी सहउत्पाद हैं जिनके अंतर्गत ये बीजगणित हॉपफ बीजगणित हैं, उदाहरण के लिए, | ||
:<math> \begin{array}{lll} | :<math> \begin{array}{lll} | ||
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\Delta_3(k_\lambda) = k_\lambda \otimes k_\lambda & \Delta_3(e_i) = k_i^{-\frac{1}{2}} \otimes e_i + e_i \otimes k_i^{\frac{1}{2}} & \Delta_3(f_i) = k_i^{-\frac{1}{2}} \otimes f_i + f_i \otimes k_i^{\frac{1}{2}} | \Delta_3(k_\lambda) = k_\lambda \otimes k_\lambda & \Delta_3(e_i) = k_i^{-\frac{1}{2}} \otimes e_i + e_i \otimes k_i^{\frac{1}{2}} & \Delta_3(f_i) = k_i^{-\frac{1}{2}} \otimes f_i + f_i \otimes k_i^{\frac{1}{2}} | ||
\end{array}</math> | \end{array}</math> | ||
जहां | जहां आवश्यकता हो, वहां जनित्रो का समुच्चय विस्तारित किया गया है जिससे इसमें kλ भी सम्मिलित हो, जहां λ भार जाली के तत्व और रूट जाली के आधे तत्व के योग से व्यक्त किया जा सकता है। | ||
इसके | इसके अतिरिक्त, कोई भी हॉपफ बीजगणित उलटे सहउत्पाद T o Δ के साथ दूसरे की ओर ले जाता है, जहां T को T(x ⊗ y) = y ⊗ x द्वारा दिया जाता है, जिससे तीन और संभावित संस्करण मिलते हैं। | ||
इन सभी सह-उत्पादों के लिए Uq(A) पर गणक समान है: ε(kλ) = 1, ε(ei) = ε(fi) = 0, और उपरोक्त सह-उत्पादों के लिए संबंधित प्रतिध्रुव इस प्रकार दिए गए हैं | |||
:<math> \begin{array}{lll} | :<math> \begin{array}{lll} | ||
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S_3(k_\lambda) = k_{-\lambda} & S_3(e_i) = - q_i e_i & S_3(f_i) = - q_i^{-1} f_i | S_3(k_\lambda) = k_{-\lambda} & S_3(e_i) = - q_i e_i & S_3(f_i) = - q_i^{-1} f_i | ||
\end{array}</math> | \end{array}</math> | ||
वैकल्पिक रूप से, क्वांटम समूह | वैकल्पिक रूप से, क्वांटम समूह Uq(G) को क्षेत्र C(q) पर एक बीजगणित के रूप में माना जा सकता है, जो C पर एक अनिश्चित q के सभी तर्कसंगत कार्यों का क्षेत्र है। | ||
इसी प्रकार, क्वांटम समूह | इसी प्रकार, क्वांटम समूह Uq(G) को क्षेत्र Q(q) पर एक बीजगणित के रूप में माना जा सकता है, जो Q पर एक अनिश्चित q के सभी तर्कसंगत कार्यों का क्षेत्र है। क्वांटम समूह के केंद्र को क्वांटम निर्धारक द्वारा वर्णित किया जा सकता है। | ||
===प्रतिनिधित्व सिद्धांत=== | ===प्रतिनिधित्व सिद्धांत=== | ||
जिस तरह केएसी-मूडी बीजगणित और उनके सार्वभौमिक आवरण बीजगणित के लिए कई अलग-अलग प्रकार के प्रतिनिधित्व हैं, उसी तरह क्वांटम समूहों के लिए भी कई अलग-अलग प्रकार के प्रतिनिधित्व हैं। | जिस तरह केएसी-मूडी बीजगणित और उनके सार्वभौमिक आवरण बीजगणित के लिए कई अलग-अलग प्रकार के प्रतिनिधित्व हैं, उसी तरह क्वांटम समूहों के लिए भी कई अलग-अलग प्रकार के प्रतिनिधित्व हैं। | ||
जैसा कि सभी हॉपफ बीजगणित | जैसा कि सभी हॉपफ बीजगणित के मामले में है, ''U<sub>q</sub>''(''G'') के पास एक अनुखण्ड के रूप में स्वयं पर एक [[सहायक एंडोमोर्फिज्म|सहायक प्रतिनिधित्व]] है, जिसके द्वारा अनुयोजन दी जा रही है | ||
:<math>\mathrm{Ad}_x \cdot y = \sum_{(x)} x_{(1)} y S(x_{(2)}),</math> | :<math>\mathrm{Ad}_x \cdot y = \sum_{(x)} x_{(1)} y S(x_{(2)}),</math> | ||
जहाँ | |||
:<math>\Delta(x) = \sum_{(x)} x_{(1)} \otimes x_{(2)}.</math> | :<math>\Delta(x) = \sum_{(x)} x_{(1)} \otimes x_{(2)}.</math> | ||
====केस 1: | ====केस 1: ''q'' एकता की जड़ नहीं है==== | ||
एक महत्वपूर्ण प्रकार | एक महत्वपूर्ण प्रकार की प्रतिनिधि है एक भार प्रतिनिधि, और इससे संबंधित अनुखण्ड को भार अनुखण्ड कहते हैं। भार अनुखण्ड एक अनुखण्ड है जिसमें भार सदिशो के आधार से बना होता है। भार सदिश एक गैर-शून्य सदिश v है जिसके लिए सभी भार λ के लिए kλ · v = dλv होता है, जहां dλ सभी भार λ के लिए एक मिश्रित संख्या होता है, जैसा कि dλ के सभी भार λ के लिए होता है। | ||
:<math>d_0 = 1,</math> | :<math>d_0 = 1,</math> | ||
:<math>d_\lambda d_\mu = d_{\lambda + \mu},</math> सभी भारों के लिए λ और μ। | :<math>d_\lambda d_\mu = d_{\lambda + \mu},</math> सभी भारों के लिए λ और μ। | ||
भार अनुखण्ड को "संयुक्त" कहा जाता है यदि ''e<sub>i</sub>'' और ''f<sub>i</sub>'' के क्रियाएँ स्थानिक शून्य हों अर्थात अनुखण्ड में किसी भी सदिश ''v'' के लिए, ''v'' पर निर्भर करते हुए एक सकारात्मक पूर्णांक ''k'' होता है, जो संभवतः ''v'' पर निर्भर करता है, ऐसा कि <math>e_i^k.v = f_i^k.v = 0</math> होता है सभी ''i'' के लिए। संयुक्त अनुखण्ड के विषय में, भार सदिश के साथ जुड़े जटिल संख्याएँ ''d<sub>λ</sub>'' निम्नलिखित रूप में होती हैं: | |||
:*<math>c_0 = 1,</math> | :*<math>c_0 = 1,</math> | ||
:*<math>c_\lambda c_\mu = c_{\lambda + \mu},</math> सभी भारों के लिए λ और μ, | :*<math>c_\lambda c_\mu = c_{\lambda + \mu},</math> सभी भारों के लिए λ और μ, | ||
:*<math>c_{2\alpha_i} = 1</math> | :*<math>c_{2\alpha_i} = 1</math> सभी के लिए ''i''. | ||
विशेष रूप से [[उच्चतम-वजन प्रतिनिधित्व|उच्चतम-भार प्रतिनिधित्व]] और उससे संबंधित उच्चतम-भार अनुखंड बहुत महत्वपूर्ण होते हैं। एक उच्चतम-भार अनुखंड एक अनुखंड होता है जो भार सदिश ''v'' द्वारा उत्पन्न किया गया होता है, जो सभी भार ''μ'' के लिए ''k<sub>λ</sub>'' · ''v'' = ''d<sub>λ</sub>v'' और सभी ''i'' के लिए ''e<sub>i</sub>'' · ''v'' = 0 को पूरा करता हो। इसी तरह, क्वांटम समूह के पास एक निम्नतम-भार प्रतिनिधित्व और उससे संबंधित निम्नतम-भार अनुखंड हो सकता है, जो एक भार सदिश ''v'' द्वारा उत्पन्न किया जाता है, जो सभी भार ''λ'' के लिए ''k<sub>λ</sub>'' · ''v'' = ''d<sub>λ</sub>v'' और सभी ''i'' के लिए ''f<sub>i</sub>'' · ''v'' = 0 को पूरा करता है। | |||
एक सदिश ''v'' को भार ''ν'' रखा जाता है यदि सभी भार ''λ'' के लिए <math>k_\lambda\cdot v = q^{(\lambda,\nu)} v</math> हो। यहां, ''ν'' भार जाली का एक तत्व है और ''q'' एक गैर-शून्य जटिल संख्या है। | |||
इसके विपरीत, यदि उच्चतम भार | यदि G एक काक-मूडी बीजगणित है, तो U के किसी भी अघुलनशील उच्चतम भार प्रतिनिधित्व में <sub>''q''</sub>(G), उच्चतम भार ν के साथ, भार की बहुलता समान उच्चतम भार के साथ ''U''(''G'') के अपरिवर्तनीय प्रतिनिधित्व में उनकी बहुलता के बराबर होती है। यदि उच्चतम भार प्रमुख और अभिन्न है एक भार μ प्रमुख और अभिन्न है यदि μ इस शर्त को पूरा करता है कि <math>2 (\mu,\alpha_i)/(\alpha_i,\alpha_i)</math> सभी i के लिए एक गैर-नकारात्मक पूर्णांक है, तो ''G'' के लिए [[वेइल समूह]] के तहत अपरिवर्तनीय प्रतिनिधित्व का भार स्पेक्ट्रम अपरिवर्तनीय है, और प्रतिनिधित्व पूर्णांक है। | ||
इसके विपरीत, यदि उच्चतम भार अनुखण्ड पूर्णांकीय है, तो इसका उच्चतम भार सदिश v संतुष्ट करता है <math>k_\lambda\cdot v = c_\lambda q^{(\lambda,\nu)} v</math>, जहां ''c<sub>λ</sub>'' · ''v'' = ''d<sub>λ</sub>v'' ऐसी सम्मिश्रत संख्याएँ हैं | |||
:*<math>c_0 = 1,</math> | :*<math>c_0 = 1,</math> | ||
:*<math>c_\lambda c_\mu = c_{\lambda + \mu},</math> सभी भारों के लिए λ और μ, | :*<math>c_\lambda c_\mu = c_{\lambda + \mu},</math> सभी भारों के लिए λ और μ, | ||
:*<math>c_{2\alpha_i} = 1</math> | :*<math>c_{2\alpha_i} = 1</math> ''i'' सभी लिए, | ||
और ν प्रमुख और अभिन्न है। | और ν प्रमुख और अभिन्न है। | ||
जैसा कि सभी हॉपफ बीजगणित के | जैसा कि सभी हॉपफ बीजगणित के स्थिति में है, दो अनुखण्ड का [[टेंसर उत्पाद]] एक अन्य अनुखण्ड है। U के एक तत्व x के लिए <sub>q</sub>(G), और संबंधित अनुखण्ड में वैक्टर ''v और'' ''w'' के लिए, x ⋅ (v ⊗ w) = Δ(x) ⋅ (v ⊗ w), जिससे | ||
ऊपर वर्णित | |||
<math>k_\lambda\cdot(v \otimes w) = k_\lambda\cdot v \otimes k_\lambda.w</math>, और सहउत्पाद के विषय में Δ<sub>1</sub>, <math>e_i\cdot(v \otimes w) = k_i\cdot v \otimes e_i\cdot w + e_i\cdot v \otimes w</math> और <math>f_i\cdot(v \otimes w) = v \otimes f_i\cdot w + f_i\cdot v \otimes k_i^{-1}\cdot w.</math> | |||
ऊपर वर्णित संयुक्त उच्चतम-भार अनुखंड एक एक-आयामीअनुखंड का एक टेंसर गुणन है (जिसमें सभी भार ''λ'' के लिए ''k<sub>λ</sub> = c<sub>λ</sub>'' है, और सभी ''i'' के लिए ''e<sub>i</sub> = f<sub>i</sub> = 0'' है) और एक उच्चतम-भार अनुखंड जो एक गैर शून्य सदिश ''v<sub>0</sub>'' द्वारा उत्पन्न किया गया है, जो सभी भार ''λ'' के लिए ''k<sub>λ</sub>⋅v<sub>0</sub> = q<sup>(λ,ν)</sup>⋅v<sub>0</sub>'' और सभी ''i'' के लिए ''e<sub>i</sub>⋅v<sub>0</sub> = 0'' को पूरा करता है। | |||
विशेष रूप से, जब ''G'' एक सीमित-आयामी ली बीजगणित है , तो अधिकतम अवशेष पूर्णांशी उच्चतम-भार के अपूर्णिय रूपांतरण भी सीमित-आयामी होते हैं। | |||
उच्चतम-भार अनुखंण्डो के एक टेंसर गुणन के विषय में, उनके उप-अनुखंण्डो में विभाजन का वही समान होता है जो कैक-मूडी बीजगणित के संबंधितअनुखंण्डों के टेंसर गुणन के विषय में होता है उच्चतम-भार समान होते हैं, उनकी अधिकतमता भी समान होती है। | |||
====केस | |||
====केस 2: q एकता की जड़ है==== | |||
== अर्धत्रिकोणीयता == | |||
'''केस 1''': '''q एकता की जड़ नहीं है''' | |||
यद्यपि क्वांटम समूह Uq(G) नियमित त्रिकोणीय नहीं है, लेकिन इसे "लगभग त्रिकोणीय" समझा जा सकता है क्योंकि एक अनंत औपचारिक योग होता है जो आर-आव्यूह की भूमिका निभाता है। इस अनंत औपचारिक योग को उत्पन्न करने के लिए उत्पन्नकर्ता ei और fi, और कार्टन उत्पन्नकर्ता tλ के आधार पर अभिव्यक्ति किया जा सकता है, जहां kλ को औपचारिक रूप से qtλ के साथ खोला जा सकता है। इस अनंत औपचारिक योग को दो अंशों का गुणा करके प्रस्तुत किया जा सकता है। | |||
:<math>q^{\eta \sum_j t_{\lambda_j} \otimes t_{\mu_j}}</math> | :<math>q^{\eta \sum_j t_{\lambda_j} \otimes t_{\mu_j}}</math> | ||
और एक अनंत औपचारिक योग, जहां | और एक अनंत औपचारिक योग, जहां λj कार्टन उपसमघ के प्रतियोगी स्थान के लिए एक आधार है, और μj इसके प्रतियोगी आधार हैं, और एक स्थिर चिह्न η = ±1 है। | ||
यदि v का भार α है और w का भार β है, तो यह औपचारिक अनंत योग दो अविभाज्य उच्चतम भार अनुखंडों के अथवा दो निम्नतम भार अनुखंडों के टेंसर गुणक पर विशेष रूप से प्रभावी होगा। | |||
:<math>q^{\eta \sum_j t_{\lambda_j} \otimes t_{\mu_j}}\cdot(v \otimes w) = q^{\eta (\alpha,\beta)} v \otimes w,</math> | :<math>q^{\eta \sum_j t_{\lambda_j} \otimes t_{\mu_j}}\cdot(v \otimes w) = q^{\eta (\alpha,\beta)} v \otimes w,</math> | ||
यदि अनुखंड दोनों ही उच्चतम भार अनुखंड हैं या दोनों ही निम्नतम भार अनुखंड हैं, तो दूसरे फैक्टर का v ⊗ W पर प्रभाव एक सीमित योग के रूप में कम हो जाएगा। | |||
विशेष रूप से, यदि | विशेष रूप से, यदि V एक उच्चतम वजन मॉड्यूल है, तो औपचारिक अनंत योग R, V ⊗ V पर एक स्पष्ट परिभाषित और परिवर्तनीय प्रभाव रखता है। और यह R का मान यांग-बैक्स्टर समीकरण को पूरा करता है, इससे हमें एक ब्रेड समूह के प्रतिनिधित्व को निर्धारित करने की अनुमति होती है, और कॉनट्स, लिंक्स और ब्रेड के लिए क्वासी-अपरिवर्तनीय को परिभाषित करने की अनुमति होती है। | ||
====केस 2: | ====केस 2: ''q'' एकता की जड़ है==== | ||
== q = 0 पर क्वांटम समूह == | |||
{{main|क्रिस्टल आधार}} | |||
[[मसाकी काशीवारा]] ने क्वांटम समूहों के q → 0 के सीमित व्यवहार का अध्ययन किया है, और उन्होंने एक विशेष रूप से सुव्यवहृत आधार को "[[क्रिस्टल आधार]]" के रूप में पाया ह | |||