Bialgebroid と Hopf algebroid

Hopf algebroid は, 代数的トポロジーでは, 複素コボルディズム理論で主に使われている。 この手の Hopf algebroid については, Ravenel の本 [Rav86] の Appendix が基本的な (唯一の?) 文献である。 安定ホモトピー論, というより \(\mathrm {BP}\) 理論で使われる Hopf algebroid については Ravenel の本で十分だろう。

Equivariant homology のための \(\mathrm {RO}(G)\)-graded な Hopf algebroid は Ricka の [Ric15] で使われている。

この Ravenel の本では可換環上の commutative algebra の圏での cogroupoid object として定義されているが, 最近は数理物理, 特に quantum group非可換幾何に関係した分野でも Hopf algebroid が使われるようになってきており, そのような例を扱うためには可換性をはずさないといけない。 可換性を一切 (ground ringも) 仮定しない定義もある。Lu の [Lu96] である。Quantum groupoid の文献をみてみるとよいかもしれない。

Hopf algebroid の定義の難しさは, antipode をどう定義するかであり, bialgebroid の定義は Takeuchi によるもの [Tak77] が受け入れられているようである。

  • bialgebroid

Lu の定義では, antipode があまり良い性質を持っていないので, それを改良するために Day と Street は antipode を使わない定義を [DS97] で提案した。 別の定義が, Böhm と Szlachányi [BS04] により提案されている。Böhm と Szlachányi は, 彼等の定義が Day と Street によるものとほぼ同じであることも示している。

このような現代的な Hopf algebroid の解説として, Böhm の [Böh09] があるので, まずはこれを読むのがよいかもしれない。この Böhm の解説によると, Hopf algebroid は以下のようなところで現われる。

Hopf algebra の例として Steenrod algebra 等の cohomology 作用素のなす Hopf algebra の他に, Lie algebra の universal enveloping algebra が重要であるが, Hopf algebroid についても, 冒頭で述べた cohomology 作用素 (の dual) の成すものの他に, Lie algebroid, より一般に Lie-Rinehart algebra の universal enveloping algebroid として得られるものがある。 ただ Rovi ら [KR15; Rov14] によると, Hopf algebroid にはならない例も色々あるらしい。

Etingof と Varchenko の [EV98] は, Felder [Fel95] や Gervais と Neveu [GN84] により提案された dynamical quantum Yang-Baxter equation に対応する代数的構造として, Lie algebra \(\mathfrak {h}\) 上 の Hopf algebroid を定義している。この辺のことについては, Karaali の survey [Kar07] がある。

非可換幾何学の文脈では, Connes と Moscovici [CM01] が Hopf algebroid の Hopf-cyclic cohomology を定義している。特性類を考えるためである。 Kaminker と Tang は [KT09] で secondary characteristic class を考えている。

Hopf algebra の世界では, 単位元を持たない場合のために, Van Daele [Van94] が multiplier Hopf algebra を導入しているが, Hopf algebroid の multiplier 版は, Timmermann と Van Daele [TV18] により考えられている。

  • multiplier Hopf algebroid

References

[Böh09]

Gabriella Böhm. “Hopf algebroids”. In: Handbook of algebra. Vol. 6. Vol. 6. Handb. Algebr. Elsevier/North-Holland, Amsterdam, 2009, pp. 173–235. arXiv: 0805 . 3806. url: http://dx.doi.org/10.1016/S1570-7954(08)00205-2.

[BS04]

Gabriella Böhm and Kornél Szlachányi. “Hopf algebroids with bijective antipodes: axioms, integrals, and duals”. In: J. Algebra 274.2 (2004), pp. 708–750. arXiv: math/0302325. url: http://dx.doi.org/10.1016/j.jalgebra.2003.09.005.

[CM00]

Alain Connes and Henri Moscovici. “Cyclic cohomology and Hopf algebra symmetry”. In: Lett. Math. Phys. 52.1 (2000). Conference Moshé Flato 1999 (Dijon), pp. 1–28. url: http://dx.doi.org/10.1023/A:1007698216597.

[CM01]

Alain Connes and Henri Moscovici. “Differentiable cyclic cohomology and Hopf algebraic structures in transverse geometry”. In: Essays on geometry and related topics, Vol. 1, 2. Vol. 38. Monogr. Enseign. Math. Geneva: Enseignement Math., 2001, pp. 217–255. arXiv: math/0102167.

[DS97]

Brian Day and Ross Street. “Monoidal bicategories and Hopf algebroids”. In: Adv. Math. 129.1 (1997), pp. 99–157. url: http://dx.doi.org/10.1006/aima.1997.1649.

[EN01]

Pavel Etingof and Dmitri Nikshych. “Dynamical quantum groups at roots of 1”. In: Duke Math. J. 108.1 (2001), pp. 135–168. arXiv: math/0003221. url: http://dx.doi.org/10.1215/S0012-7094-01-10814-4.

[EV98]

Pavel Etingof and Alexander Varchenko. “Solutions of the quantum dynamical Yang-Baxter equation and dynamical quantum groups”. In: Comm. Math. Phys. 196.3 (1998), pp. 591–640. arXiv: q-alg/ 9708015. url: http://dx.doi.org/10.1007/s002200050437.

[Fel95]

Giovanni Felder. “Conformal field theory and integrable systems associated to elliptic curves”. In: Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Vol. 1, 2 (Zürich, 1994). Basel: Birkhäuser, 1995, pp. 1247–1255. arXiv: hep-th/9407154.

[GN84]

J.-L. Gervais and A. Neveu. “Novel triangle relation and absence of tachyons in Liouville string field theory”. In: Nuclear Phys. B 238.1 (1984), pp. 125–141. url: http://dx.doi.org/10.1016/0550-3213(84)90469-3.

[Kar07]

Gizem Karaali. “Dynamical quantum groups—the super story”. In: Hopf algebras and generalizations. Vol. 441. Contemp. Math. Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2007, pp. 19–52. arXiv: math/0508556. url: https://doi.org/10.1090/conm/441/08498.

[KM08]

J. Kališnik and J. Mrčun. “Equivalence between the Morita categories of étale Lie groupoids and of locally grouplike Hopf algebroids”. In: Indag. Math. (N.S.) 19.1 (2008), pp. 73–96. arXiv: math/0703374. url: http://dx.doi.org/10.1016/S0019-3577(08)80016-X.

[KR15]

Ulrich Krähmer and Ana Rovi. “A Lie-Rinehart algebra with no antipode”. In: Comm. Algebra 43.10 (2015), pp. 4049–4053. arXiv: 1308.6770. url: https://doi.org/10.1080/00927872.2014.896375.

[KT09]

Jerome Kaminker and Xiang Tang. “Hopf algebroids and secondary characteristic classes”. In: J. Noncommut. Geom. 3.1 (2009), pp. 1–25. arXiv: 0711.3177. url: https://doi.org/10.4171/JNCG/28.

[Lu96]

Jiang-Hua Lu. “Hopf algebroids and quantum groupoids”. In: Internat. J. Math. 7.1 (1996), pp. 47–70. arXiv: q-alg/9505024. url: http://dx.doi.org/10.1142/S0129167X96000050.

[Mrč01]

Janez Mrčun. “The Hopf algebroids of functions on étale groupoids and their principal Morita equivalence”. In: J. Pure Appl. Algebra 160.2-3 (2001), pp. 249–262. url: http://dx.doi.org/10.1016/S0022-4049(00)00071-2.

[NTV03]

Dmitri Nikshych, Vladimir Turaev, and Leonid Vainerman. “Invariants of knots and 3-manifolds from quantum groupoids”. In: Proceedings of the Pacific Institute for the Mathematical Sciences Workshop “Invariants of Three-Manifolds” (Calgary, AB, 1999). Vol. 127. 1-2. 2003, pp. 91–123. arXiv: math / 0006078. url: http://dx.doi.org/10.1016/S0166-8641(02)00055-X.

[Rav86]

Douglas C. Ravenel. Complex cobordism and stable homotopy groups of spheres. Vol. 121. Pure and Applied Mathematics. Orlando, FL: Academic Press Inc., 1986, pp. xx+413. isbn: 0-12-583430-6; 0-12-583431-4.

[Ric15]

Nicolas Ricka. “Subalgebras of the \(\Z /2\)-equivariant Steenrod algebra”. In: Homology Homotopy Appl. 17.1 (2015), pp. 281–305. arXiv: 1404. 6886. url: https://doi.org/10.4310/HHA.2015.v17.n1.a14.

[Rov14]

Ana Rovi. “Hopf algebroids associated to Jacobi algebras”. In: Int. J. Geom. Methods Mod. Phys. 11.10 (2014), pp. 1450092, 20. arXiv: 1311.4181. url: https://doi.org/10.1142/S0219887814500923.

[Tak77]

Mitsuhiro Takeuchi. “Groups of algebras over \(A\otimes \overline A\)”. In: J. Math. Soc. Japan 29.3 (1977), pp. 459–492. url: https://doi.org/10.2969/jmsj/02930459.

[TV18]

Thomas Timmermann and Alfons Van Daele. “Multiplier Hopf algebroids: basic theory and examples”. In: Comm. Algebra 46.5 (2018), pp. 1926–1958. arXiv: 1307.0769. url: https://doi.org/10.1080/00927872.2017.1363220.

[Van94]

A. Van Daele. “Multiplier Hopf algebras”. In: Trans. Amer. Math. Soc. 342.2 (1994), pp. 917–932. url: http://dx.doi.org/10.2307/2154659.