数学 において 、 グラフ C*-代数は、 有向グラフ から構築される 普遍的な C*-代数 です 。グラフ C*-代数は、 クンツ代数 とクンツ-クリーガー代数を直接一般化したものですが、グラフ C*-代数のクラスには、広く研究されている他のいくつかの C*-代数 のクラスも含まれることが示されています。その結果、グラフ C*-代数は、以前は個別に研究されていた多くのよく知られた C*-代数のクラスを調査するための共通のフレームワークを提供します。他の利点の中でも、これは、これらすべてのサブクラスに同時に適用され、各サブクラスの特定の結果を特殊なケースとして含む 定理 を定式化できるコンテキストを提供します。
グラフ C*-代数には多数の例が含まれていますが、驚くほど研究しやすく、一般的な C*-代数よりもはるかに扱いやすい C*-代数のクラスを提供します。グラフは、生成子の関係を指定して関連する C*-代数を決定するだけでなく、C*-代数の特性を記述および視覚化するための便利なツールも提供します。この視覚的な品質により、グラフ C*-代数は「 目に見える 作用素代数」と呼ばれます。 [1] [2] グラフ C*-代数のもう 1 つの利点は、その構造の多くと不変量の多くが簡単に計算できることです。グラフからのデータを使用して、関連する C*-代数が特定の特性を持っているかどうかを判断したり、イデアルの格子を記述したり、 K 理論的 不変量を計算したりできます。
グラフ用語
C*-代数学者が使用するグラフの用語は、 グラフ理論者 が使用する用語とは少し異なります。 グラフ という用語は通常、頂点の可算集合 、辺の可算集合 、および 各辺の範囲とソースをそれぞれ識別するマップで構成される 有向グラフ を意味します。 のとき、つまり にソース を持つ 辺が 1 つも存在しないとき、頂点は シンク と呼ばれます 。 が 無限の とき、つまり に ソース を持つ辺が無限にあるとき、 頂点は無限エミッタと呼ばれます。 シンク または無限エミッタのいずれかである頂点は特異頂点と呼ばれ、特異頂点でない場合は正則頂点と呼ばれます 。 のソース を持つ辺の数が有限かつゼロでない場合にのみ、頂点は正則であることに注意してください 。 グラフ に 無限 エミッタ が1 つも存在しないとき、つまりすべての頂点が正則頂点かシンクのいずれかであるとき、グラフは
行有限と呼ばれます。
え
=
(
え
0
、
え
1
、
r
、
s
)
{\displaystyle E=(E^{0},E^{1},r,s)}
え
0
{\displaystyle E^{0}}
え
1
{\displaystyle E^{1}}
r
、
s
:
え
1
→
え
0
{\displaystyle r,s:E^{1}\rightarrow E^{0}}
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
s
−
1
(
ヴ
)
=
∅
{\displaystyle s^{-1}(v)=\emptyset }
え
{\displaystyle E}
ヴ
{\displaystyle v}
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
s
−
1
(
ヴ
)
{\displaystyle s^{-1}(v)}
え
{\displaystyle E}
ヴ
{\displaystyle v}
ヴ
{\displaystyle v}
え
{\displaystyle E}
ヴ
{\displaystyle v}
パス は 、すべての に対して となる 辺の有限列です 。 無限パスは 、すべての に対して となる 辺の可算無限列です 。 サイクル はとなる パスであり 、 サイクルの 出口は 、ある に対して となり 、となる 辺です。 すべての に対して と なる場合、 サイクルは 単純サイクル と呼ばれます 。
e
1
e
2
…
e
ん
{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}
r
(
e
私
)
=
s
(
e
私
+
1
)
{\displaystyle r(e_{i})=s(e_{i+1})}
1
≤
私
≤
ん
−
1
{\displaystyle 1\leq i\leq n-1}
e
1
e
2
…
{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots }
r
(
e
私
)
=
s
(
e
私
+
1
)
{\displaystyle r(e_{i})=s(e_{i+1})}
私
≥
1
{\displaystyle i\geq 1}
e
1
e
2
…
e
ん
{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}
r
(
e
ん
)
=
s
(
e
1
)
{\displaystyle r(e_{n})=s(e_{1})}
e
1
e
2
…
e
ん
{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}
ふ
∈
え
1
{\displaystyle f\in E^{1}}
s
(
ふ
)
=
s
(
e
私
)
{\displaystyle s(f)=s(e_{i})}
ふ
≠
e
私
{\displaystyle f\neq e_{i}}
1
≤
私
≤
ん
{\displaystyle 1\leq i\leq n}
e
1
e
2
…
e
ん
{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}
s
(
e
私
)
≠
s
(
e
1
)
{\displaystyle s(e_{i})\neq s(e_{1})}
2
≤
私
≤
ん
{\displaystyle 2\leq i\leq n}
以下は、グラフ C* 代数の研究で生じる 2 つの重要なグラフ条件です。
条件 (L): グラフ内のすべてのサイクルには出口があります。
条件 (K): グラフには、ちょうど 1 つの単純閉路上にある頂点はありません。つまり、グラフ内の各頂点が閉路上にないか、2 つ以上の単純閉路上にある場合にのみ、グラフは条件 (K) を満たします。
クンツ・クリーガー関係と普遍的性質
クンツ ・クリーガー 族は
え
{\displaystyle E}
、C*-代数の集合であり 、 の要素は互いに直交する範囲を持つ 部分等長 変換であり 、 の要素は 互いに直交する射影であり、次の 3 つの関係 ( クンツ・クリーガー関係 と呼ばれる) が満たされます。
{
s
e
、
p
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}
{
s
e
:
e
∈
え
1
}
{\displaystyle \left\{s_{e}:e\in E^{1}\right\}}
{
p
ヴ
:
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{p_{v}:v\in E^{0}\right\}}
(CK1) すべての に対して 、
s
e
∗
s
e
=
p
r
(
e
)
{\displaystyle s_{e}^{*}s_{e}=p_{r(e)}}
e
∈
え
1
{\displaystyle e\in E^{1}}
(CK2)が正則頂点である ときはいつでも 、
p
ヴ
=
∑
s
(
e
)
=
ヴ
s
e
s
e
∗
{\displaystyle p_{v}=\sum _{s(e)=v}s_{e}s_{e}^{*}}
ヴ
{\displaystyle v}
(CK3) すべての に対して 。
s
e
s
e
∗
≤
p
s
(
e
)
{\displaystyle s_{e}s_{e}^{*}\leq p_{s(e)}}
e
∈
え
1
{\displaystyle e\in E^{1}}
に対応するグラフ C*-代数 は と表記され、 が C*-代数における Cuntz-Krieger族であるとき はいつでも 、 すべての に対しての -準同型性が 存在する という意味で 普遍的で ある Cuntz-Krieger 族によって生成されるC*-代数 として定義されます 。 任意のグラフに対するの存在は 、Kumjian、Pask、および Raeburn によって確立されました。 [3] の一意性( -同型性 を除く) は 、普遍的性質 から直接従います 。
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
{
t
e
、
q
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{t_{e},q_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}
え
{\displaystyle E}
あ
{\displaystyle A}
∗
{\displaystyle *}
ϕ
:
C
∗
(
え
)
→
あ
{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}
ϕ
(
s
e
)
=
t
e
{\displaystyle \phi (s_{e})=t_{e}}
e
∈
え
1
{\displaystyle e\in E^{1}}
ϕ
(
p
ヴ
)
=
q
ヴ
{\displaystyle \phi (p_{v})=q_{v}}
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
∗
{\displaystyle *}
エッジ方向規則
Cuntz-Krieger 関係における「エッジの方向」に関して、競合する慣習があることを認識することが重要です。この記事全体を通して、また上記の関係の記述方法では、グラフ C*-代数に関する独創的な論文で最初に確立された慣習を使用します。 [3] [4] Raeburn の CBMS のグラフ代数に関する本で使用されている代替の慣習 [5] は 、Cuntz-Krieger 関係における範囲マップ とソース マップの役割を交換します 。この変更の影響は、1 つの慣習でのグラフの C*-代数が、他の慣習を使用したときにエッジが反転されたグラフの C*-代数に等しいことです。
r
{\displaystyle r}
s
{\displaystyle s}
行有限グラフ
Cuntz-Krieger 関係式では、(CK2) は正則頂点にのみ課されます。さらに、 が 正則頂点である場合、(CK2) は、(CK3) が で成り立つことを意味します 。さらに、 がシンクである場合、(CK3) は で空虚に成り立ちます 。したがって、 が 行有限グラフである場合、関係式 (CK3) は不要であり、 互いに直交する範囲と互いに直交する射影を持つ部分等長写像の集合は、(CK1) の関係式が のすべての辺で成り立ち 、(CK2) の関係式が のシンクでないすべての頂点で成り立つ 場合に限り、Cuntz-Krieger 族に なります。Cuntz-Krieger 関係式が行有限グラフに対してより単純な形をとるという事実は、この主題の多くの結果に技術的な影響を及ぼします。行有限の場合に結果が証明しやすくなるだけでなく、行有限グラフの C*-代数を記述するときに定理のステートメントも簡略化されます。歴史的に、グラフ C*-代数に関する初期の研究の多くは、行有限の場合のみで行われていました。無限のエミッターが許可され、一般的なグラフの C*-代数が考慮される現代の研究でも、定理の行有限の場合を別々に、または 系 として述べるのが一般的です。これは、この状況では結果がより直感的でわかりやすいことが多いためです。
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
ヴ
{\displaystyle v}
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
ヴ
{\displaystyle v}
え
{\displaystyle E}
{
s
e
、
p
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}
え
{\displaystyle E}
え
{\displaystyle E}
え
{\displaystyle E}
例
グラフ C*-代数は多くのグラフに対して計算されています。逆に、C*-代数の特定のクラスに対しては、そのクラスの特定の C*-代数と 同型 または Morita 同値である C*-代数を持つグラフを構築する方法が示されています。
∗
{\displaystyle *}
次の表は、いくつかの有向グラフとその C* 代数を示しています。1 つの頂点から別の頂点に描かれラベルが付けられた二重矢印は、 最初の頂点から 2 番目の頂点への辺が可算無限個あることを示すという規則を使用します。
∞
{\displaystyle \infty}
グラフ C*-代数のクラスには、さまざまな C*-代数のクラスが含まれることが示されている。次の各クラスの C*-代数は、同型性
までグラフ C*-代数として実現できる 。
∗
{\displaystyle *}
カンツ代数
クンツ・クリーガー代数
有限次元C*-代数
安定したAF代数
以下の各クラスの C*-代数は、森田同値までグラフ C*-代数として実現できます。
AF代数 [6]
自由 K 1 群 を持つキルヒベルク代数
グラフとC*代数的性質の対応
グラフ C*-代数の注目すべき特徴の 1 つは、グラフ が の生成元に対する関係を記述するだけでなく 、 のさまざまなグラフ理論的特性がの C*-代数的 特性 と同等であることが示されることです 。実際、グラフ C*-代数の研究の多くは、これらの特性間の対応関係を表す語彙の開発と、「グラフが特定のグラフ理論的特性を持つのは、C*-代数が対応する C*-代数的 特性を持つ 場合のみである 」という形式の定理の確立に関係しています。次の表は、よりよく知られている同値関係のいくつかの短いリストを示しています。
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
ゲージアクション
普遍的性質により、円群 の への自然な作用が次のように生成されます 。 が 普遍的な Cuntz-Krieger 族である場合、任意のユニモジュラ複素数 に対して 、コレクションは Cuntz-Krieger 族であり、 の普遍的性質により、 すべての に対して 、 すべての に対して の -準同型が 存在することになります 。 各 に対して、 - 準同型は の逆であり 、したがって は 自己同型 です。 これにより、 を定義することにより、 強連続作用が生成されます 。 ゲージ作用は、 への 標準ゲージ作用 と呼ばれることもあります。 標準ゲージ作用は、生成 Cuntz-Krieger 族 の選択に依存することに注意することが重要です 。 標準ゲージ作用は、 の研究における基本的なツールです 。 これは定理の記述に登場し、また、証明における技術的な手段として舞台裏で使用されます。
T
:=
{
ず
∈
C
:
|
ず
|
=
1
}
{\displaystyle \mathbb {T} :=\{z\in \mathbb {C} :|z|=1\}}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
{
s
e
、
p
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}
え
{\displaystyle E}
ず
∈
T
{\displaystyle z\in \mathbb {T} }
{
ず
s
e
、
p
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{zs_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
∗
{\displaystyle *}
γ
ず
:
C
∗
(
え
)
→
C
∗
(
え
)
{\displaystyle \gamma _{z}:C^{*}(E)\to C^{*}(E)}
γ
ず
(
s
e
)
=
ず
s
e
{\displaystyle \gamma _{z}(s_{e})=zs_{e}}
e
∈
え
1
{\displaystyle e\in E^{1}}
γ
ず
(
p
ヴ
)
=
p
ヴ
{\displaystyle \gamma _{z}(p_{v})=p_{v}}
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
ず
∈
T
{\displaystyle z\in \mathbb {T} }
∗
{\displaystyle *}
γ
ず
¯
{\displaystyle \gamma _{\overline {z}}}
γ
ず
{\displaystyle \gamma_{z}}
γ
ず
{\displaystyle \gamma_{z}}
γ
:
T
→
オート
C
∗
(
え
)
{\displaystyle \gamma :\mathbb {T} \to \operatorname {Aut} C^{*}(E)}
γ
(
ず
)
:=
γ
ず
{\displaystyle \gamma (z):=\gamma _{z}}
γ
{\displaystyle \gamma}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
{
s
e
、
p
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
一意性定理
グラフ C*-代数には、ゲージ不変一意性定理と Cuntz-Krieger 一意性定理という 2 つのよく知られた一意性定理があります。一意性定理は、グラフ C*-代数の研究における基本的な結果であり、理論の基礎となっています。それぞれが、 からC*-代数への -準同型が に 単射 と なるための十分な条件を提供します。したがって、一意性定理を使用して、 Cuntz-Krieger -族によって生成された C*-代数が に同型である 場合を判定できます 。特に、 が Cuntz-Krieger -族によって生成された C*-代数である場合 、 の普遍的性質により、 全射-準 同型 が生成され 、一意性定理はそれぞれ が 単射、つまり同型となる条件を与えます。一意性定理の正式な記述は次のとおりです。
∗
{\displaystyle *}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
あ
{\displaystyle A}
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
∗
{\displaystyle *}
ϕ
:
C
∗
(
え
)
→
あ
{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}
ϕ
{\displaystyle \phi}
ゲージ不変一意性定理: をグラフとし、 関連 するグラフ C*-代数をとします。 が C*-代数であり、 が 次の 2 つの条件を満たす
-準同型 である場合:
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
あ
{\displaystyle A}
ϕ
:
C
∗
(
え
)
→
あ
{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}
∗
{\displaystyle *}
全ての に対して となる ゲージ作用が存在する 。ここで は 上の標準ゲージ作用を表し 、
β
:
T
→
オート
あ
{\displaystyle \beta :\mathbb {T} \to \operatorname {Aut} A}
ϕ
∘
β
ず
=
γ
ず
∘
ϕ
{\displaystyle \phi \circ \beta _{z}=\gamma _{z}\circ \phi }
ず
∈
T
{\displaystyle z\in \mathbb {T} }
γ
{\displaystyle \gamma}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
ϕ
(
p
ヴ
)
≠
0
{\displaystyle \phi (p_{v})\neq 0}
すべて 、
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
then は 単射です。
ϕ
{\displaystyle \phi}
クンツ・クリーガーの一意性定理: が 条件 (L) を満たすグラフであり、 が関連するグラフ C*-代数であるとします 。が C*-代数であり、 が すべての に対して の -準 同型である 場合 、 は 単射です。
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
あ
{\displaystyle A}
ϕ
:
C
∗
(
え
)
→
あ
{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}
∗
{\displaystyle *}
ϕ
(
p
ヴ
)
≠
0
{\displaystyle \phi (p_{v})\neq 0}
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
ϕ
{\displaystyle \phi}
ゲージ不変一意性定理は、 が非ゼロの射影を持つ Cuntz-Krieger 族であり、 すべての 、、 に対して および となる ゲージ作用が存在する場合 、 と 同型の C*-代数を生成することを意味 します。 Cuntz-Krieger 一意性定理は、グラフが条件 (L) を満たす場合、ゲージ作用の存在は不要であることを示しています。グラフが条件 (L) を満たす場合、非ゼロの射影を持つ任意の Cuntz-Krieger 族は と同型の C*-代数を生成します 。
{
s
e
、
p
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}
え
{\displaystyle E}
β
{\displaystyle \beta}
β
ず
(
p
ヴ
)
=
p
ヴ
{\displaystyle \beta _{z}(p_{v})=p_{v}}
β
ず
(
s
e
)
=
ず
s
e
{\displaystyle \beta _{z}(s_{e})=zs_{e}}
ヴ
∈
え
0
{\displaystyle v\in E^{0}}
e
∈
え
1
{\displaystyle e\in E^{1}}
ず
∈
T
{\displaystyle z\in \mathbb {T} }
{
s
e
、
p
ヴ
:
e
∈
え
1
、
ヴ
∈
え
0
}
{\displaystyle \{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\}}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
え
{\displaystyle E}
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
理想的な構造
の理想的な構造 は から決定できます 。頂点のサブセットは、 すべて の に対して が成り立つとき、 遺伝的 であると いいます。 が の正則頂点である ときはいつでも となるとき 、 遺伝的サブセットは 飽和で あるといいます 。 の飽和遺伝サブセットは包含によって 部分的に順序付けられ 、 meet および join が を 含む最小の飽和遺伝サブセットとして定義される 格子 を形成します 。
C
∗
(
え
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
え
{\displaystyle E}
H
⊆
え
0
{\displaystyle H\subseteq E^{0}}
e
∈
え
1
{\displaystyle e\in E^{1}}
s
(
e
)
∈
H
{\displaystyle s(e)\in H}
r
(
e
)
∈
H
{\displaystyle r(e)\in H}
H
{\displaystyle H}
ヴ
{\displaystyle v}
{
r
(
e
)
:
e
∈
え
0
、
s
(
e
)
=
ヴ
}
⊆
H
{\displaystyle \{r(e):e\in E^{0},s(e)=v\}\subseteq H}
ヴ
∈
H
{\displaystyle v\in H}
え
{\displaystyle E}
H
1
∧
H
2
:=
H
1
∩
H
2
{\displaystyle H_{1}\wedge H_{2}:=H_{1}\cap H_{2}}
H
1
∨
H
2
{\displaystyle H_{1}\vee H_{2}}
H
1
∪
H
2
{\displaystyle H_{1}\cup H_{2}}
が飽和遺伝部分集合である 場合、 は によって生成される の閉じた両側イデアルとして定義されます 。 の閉じた両側イデアル は、 すべての およびに対して で ある場合に ゲージ不変と 呼ばれます。ゲージ不変イデアルは包含によって部分的に順序付けられ、 によって生成されるイデアルとして定義されるmeet および join を持つ格子を形成します 。任意の飽和遺伝部分集合 に対して 、イデアル はゲージ不変です。
H
{\displaystyle H}
I
H
{\displaystyle I_{H}}
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
{
p
v
:
v
∈
H
}
{\displaystyle \{p_{v}:v\in H\}}
I
{\displaystyle I}
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
γ
z
(
a
)
∈
C
∗
(
E
)
{\displaystyle \gamma _{z}(a)\in C^{*}(E)}
a
∈
I
{\displaystyle a\in I}
z
∈
T
{\displaystyle z\in \mathbb {T} }
I
1
∧
I
2
:=
I
1
∩
I
2
{\displaystyle I_{1}\wedge I_{2}:=I_{1}\cap I_{2}}
I
1
∨
I
2
{\displaystyle I_{1}\vee I_{2}}
I
1
∪
I
2
{\displaystyle I_{1}\cup I_{2}}
H
{\displaystyle H}
I
H
{\displaystyle I_{H}}
次の定理は、ゲージ不変イデアルが飽和遺伝部分集合に対応することを示しています。
定理: を行有限グラフと
します。このとき、次のことが成り立ちます。
E
{\displaystyle E}
この関数 は、 の飽和遺伝部分集合の格子から の ゲージ不変イデアルの格子への 格子同型 であり、逆関数は で与えられます 。
H
↦
I
H
{\displaystyle H\mapsto I_{H}}
E
{\displaystyle E}
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
I
↦
{
v
∈
E
0
:
p
v
∈
I
}
{\displaystyle I\mapsto \left\{v\in E^{0}:p_{v}\in I\right\}}
任意の飽和遺伝部分集合 に対して 、商は に -同型 です。 ここで は、 頂点集合 と辺集合を持つ のサブグラフです 。
H
{\displaystyle H}
C
∗
(
E
)
/
I
H
{\displaystyle C^{*}(E)/I_{H}}
∗
{\displaystyle *}
C
∗
(
E
∖
H
)
{\displaystyle C^{*}(E\setminus H)}
E
∖
H
{\displaystyle E\setminus H}
E
{\displaystyle E}
(
E
∖
H
)
0
:=
E
0
∖
H
{\displaystyle (E\setminus H)^{0}:=E^{0}\setminus H}
(
E
∖
H
)
1
:=
E
1
∖
r
−
1
(
H
)
{\displaystyle (E\setminus H)^{1}:=E^{1}\setminus r^{-1}(H)}
任意の飽和遺伝部分集合 に対して 、イデアルは と同値な森田集合 であり 、ここで は 頂点集合 と辺集合を持つ のサブグラフです 。
H
{\displaystyle H}
I
H
{\displaystyle I_{H}}
C
∗
(
E
H
)
{\displaystyle C^{*}(E_{H})}
E
H
{\displaystyle E_{H}}
E
{\displaystyle E}
E
H
0
:=
H
{\displaystyle E_{H}^{0}:=H}
E
H
1
:=
s
−
1
(
H
)
{\displaystyle E_{H}^{1}:=s^{-1}(H)}
が条件(K)を満たす場合 、 のあらゆるイデアルは ゲージ不変であり、 のイデアルは の飽和遺伝部分集合と1対1に対応します 。
E
{\displaystyle E}
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
E
{\displaystyle E}
非特異化
ドリネン -トムフォード特異点除去 は、単に 特異点除去 とも呼ばれ 、行有限グラフの C*-代数の結果を可算グラフの C*-代数に拡張するために使用される手法です。 が グラフである場合、 の特異点除去は が と 森田同値である 行有限グラフです 。 [7] ドリネンとトムフォードは、任意の可算グラフから特異点除去を構築する方法について説明しました。 が 可算グラフである場合、 無限個の辺を放出する各頂点に対して、まず として出力辺のリストを選択し 、次に の 形式の
末尾を付加します。
E
{\displaystyle E}
E
{\displaystyle E}
F
{\displaystyle F}
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
C
∗
(
F
)
{\displaystyle C^{*}(F)}
E
{\displaystyle E}
v
0
{\displaystyle v_{0}}
s
−
1
(
v
0
)
=
{
e
0
,
e
1
,
e
2
,
…
}
{\displaystyle s^{-1}(v_{0})=\{e_{0},e_{1},e_{2},\ldots \}}
から までを描画し 、最後に グラフから辺を消去し、 各 について から への新しい辺を描画することによって、各 を末尾に沿って再配布します 。
E
{\displaystyle E}
v
0
{\displaystyle v_{0}}
e
0
,
e
1
,
e
2
,
…
{\displaystyle e_{0},e_{1},e_{2},\ldots }
f
i
{\displaystyle f_{i}}
v
i
{\displaystyle v_{i}}
r
(
e
i
)
{\displaystyle r(e_{i})}
i
=
0
,
1
,
2
,
…
{\displaystyle i=0,1,2,\ldots }
この構築の例をいくつか挙げる。最初の例では、 グラフが
E
{\displaystyle E}
すると、グラフによって
非特異化が与えられる。
F
{\displaystyle F}
2番目の例では、 1つの頂点と、この頂点で始まり、終わる辺が可算無限個 あるグラフを仮定します。この場合、 グラフの特異点除去は次のようになります
。
E
{\displaystyle E}
O
∞
{\displaystyle {\mathcal {O}}_{\infty }}
F
{\displaystyle F}
特異点除去はグラフC*-代数の理論における標準的なツールとなっており、 [8] まず行有限の場合(通常ははるかに簡単)で結果を証明し、次に特異点除去を介して結果を可算グラフに拡張することで、結果の証明を簡素化できます。多くの場合、追加の労力はほとんどかかりません。
非特異化の手法は、数え切れない ほど多くの辺を生成する頂点を含むグラフでは機能しない可能性があります。ただし、C*-代数の研究では、 分離可能な C*-代数 に注目するのが一般的です 。グラフ C*-代数は、 グラフ が可算である場合にのみ分離可能であるため、グラフ C*-代数の理論の多くは可算グラフに焦点を当てています。
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
E
{\displaystyle E}
K理論
グラフ C* 代数の K 群は、グラフから得られる情報のみで計算できます。 が 行有限グラフの場合、 の 頂点行列 は、から まで の辺の数として定義される エントリを持つ 行列 です 。 は行有限であるため、 にはエントリがあり 、 の各行には、 非ゼロのエントリが有限個しかありません。 (実際、これが「行有限」という用語の由来です。) その結果、 転置 の各列には、非ゼロのエントリが有限個しか含まれず、 左乗算によって得られるマップが得られます。同様に、 が 単位行列 を表す場合 、 は 左乗算によって得られるマップを提供します。
E
{\displaystyle E}
E
{\displaystyle E}
E
0
×
E
0
{\displaystyle E^{0}\!\times \!E^{0}}
A
E
{\displaystyle A_{E}}
A
E
(
v
,
w
)
{\displaystyle A_{E}(v,w)}
E
{\displaystyle E}
v
{\displaystyle v}
w
{\displaystyle w}
E
{\displaystyle E}
A
E
{\displaystyle A_{E}}
N
∪
{
0
}
{\displaystyle \mathbb {N} \cup \{0\}}
A
E
{\displaystyle A_{E}}
A
E
t
{\displaystyle A_{E}^{t}}
A
E
t
:
⨁
E
0
Z
→
⨁
E
0
Z
{\textstyle A_{E}^{t}:\bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} \to \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} }
I
{\displaystyle I}
E
0
×
E
0
{\displaystyle E^{0}\!\times \!E^{0}}
I
−
A
E
t
:
⨁
E
0
Z
→
⨁
E
0
Z
{\textstyle I-A_{E}^{t}:\bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} \to \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} }
定理: をシンクのない行有限グラフとし、 を の頂点行列とします 。 は 左
乗算により明確に定義された写像を与えます。 さらに、
が単位である場合 (または、同値として有限である
場合 )、同型性により の単位の類が のベクトルの類に変換さ れ ます 。
E
{\displaystyle E}
A
E
{\displaystyle A_{E}}
E
{\displaystyle E}
I
−
A
E
t
:
⨁
E
0
Z
→
⨁
E
0
Z
{\displaystyle I-A_{E}^{t}:\bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} \to \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} }
K
0
(
C
∗
(
E
)
)
≅
coker
(
I
−
A
E
t
)
and
K
1
(
C
∗
(
E
)
)
≅
ker
(
I
−
A
E
t
)
.
{\displaystyle K_{0}(C^{*}(E))\cong \operatorname {coker} (I-A_{E}^{t})\quad {\text{ and }}\quad K_{1}(C^{*}(E))\cong \ker(I-A_{E}^{t}).}
C
∗
(
E
)
{\displaystyle C^{*}(E)}
E
0
{\displaystyle E^{0}}
K
0
(
C
∗
(
E
)
)
≅
coker
(
I
−
A
E
t
)
{\displaystyle K_{0}(C^{*}(E))\cong \operatorname {coker} (I-A_{E}^{t})}
K
0
(
C
∗
(
E
)
)
{\displaystyle K_{0}(C^{*}(E))}
(
1
,
1
,
…
,
1
)
{\displaystyle (1,1,\ldots ,1)}
coker
(
I
−
A
E
t
)
{\displaystyle \operatorname {coker} (I-A_{E}^{t})}
は自由群 の 部分群 に同型な
ので 、は 自由群であると結論付けることができます。一般的な場合 (つまり、 に シンクまたは無限エミッターが含まれることが許可されている場合) では、 は 自由群のままであることが示されます。これにより、グラフ C* 代数ではない C* 代数の例を示すことができます。自由でない K 1 群を持つ C* 代数はいずれも、グラフ C* 代数と Morita 同値ではありません (したがって同型ではありません)。
K
1
(
C
∗
(
E
)
)
{\displaystyle K_{1}(C^{*}(E))}
⨁
E
0
Z
{\textstyle \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} }
K
1
(
C
∗
(
E
)
)
{\displaystyle K_{1}(C^{*}(E))}
E
{\displaystyle E}
K
1
(
C
∗
(
E
)
)
{\displaystyle K_{1}(C^{*}(E))}
参照
数学ポータル
注記
^ 2004 NSF-CBMSグラフ代数会議 [1]
^ NSF賞 [2]
^ ab 有向グラフのCuntz-Krieger代数、Alex Kumjian、David Pask、Iain Raeburn、Pacific J. Math. 184 (1998)、第1号、161–174ページ。
^ 行有限グラフのC*-代数、Teresa Bates、David Pask、Iain Raeburn、Wojciech Szymański、New York J. Math. 6 (2000)、307–324。
^ グラフ代数、イアン・レイバーン、CBMS 数学地域会議シリーズ、103。ワシントン DC の Conference Board of the Mathematical Sciences 向けに出版。アメリカ数学会、プロビデンス、ロードアイランド州、2005 年。vi+113 ページ 。ISBN 0-8218-3660-9
^ AF-代数をグラフ代数として見る 、Doug Drinen、Proc. Amer. Math. Soc.、128 (2000)、pp. 1991–2000。
^ 任意グラフのC*-代数、Doug DrinenとMark Tomforde、Rocky Mountain J. Math. 35 (2005)、第1号、105–135ページ。
^ グラフ代数の第 5 章、Iain Raeburn、CBMS 数学地域会議シリーズ、103。ワシントン DC の Conference Board of the Mathematical Sciences 向けに出版。アメリカ数学会、プロビデンス、ロードアイランド州、2005 年。vi+113 ページ 。ISBN 0-8218-3660-9