수학에서 표현 에 대한 텐서 산물 은 표현에 기초하는 벡터 공간의 텐서 산물 이며, 제품에 대한 인자-현상 그룹 작용과 함께 그 기초가 된다. 이 구조는 클렙슈-고단 절차와 함께 이미 몇 가지 알고 있는 경우, 추가적인 수정 불가능 한 표현을 생성 하는 데 사용될 수 있다.
정의 그룹 표현 If V 1 , V 2 {\displaystyle V_{1},V_{2}} are linear representations of a group G {\displaystyle G} , then their tensor product is the tensor product of vector spaces V 1 ⊗ V 2 {\displaystyle V_{1}\otimes V_{2}} with the linear action of G {\displaystyle G} uniquely determined by the condition that
g ⋅ ( v 1 ⊗ v 2 ) = ( g ⋅ v 1 ) ⊗ ( g ⋅ v 2 ) {\displaystyle g\cdot(v_{1}\otimes v_{2})=(g\cdot v_{1}}\otimes(g\cdot v_{2})} for all v 1 ∈ V 1 {\displaystyle v_{1}\in V_{1}} and v 2 ∈ V 2 {\displaystyle v_{2}\in V_{2}} . Although not every element of V 1 ⊗ V 2 {\displaystyle V_{1}\otimes V_{2}} is expressible in the form v 1 ⊗ v 2 {\displaystyle v_{1}\otimes v_{2}} , the universal property of the tensor produc t 작동은 이 동작이 잘 정의되어 있음을 보장한다.
동형체 언어에서, V 1 {\displaystyle V_{1 }, V 2 {\displaystyle V_{2 }}의 G {\displaystyle G }의 동작이 동형체 11 : G → GL ( (V 1 ){\displaystyle \Pi _{1}: G\rightarrow \operatorname {GL}(V_{1}) 및 π 2 : G → GL ( V 2 ) {\displaystyle \Pi _{2}: G\rightarrow \operatorname {GL}(V_{2}) , 그러면 텐서 제품 표현은 동형성 ism 1 ⊗ ⊗ 2 : G → GL v (V 1 ⊗ V 2 ) {\displaysty \Pi _{1}\otimes \Pi_{2 }:G\rightarrow \operatorname {GL }(V_{1}\otimes V_{2}) 에 의해 제공됨
π 1 ⊗ ⊗ 2 2 ( g ) = ⊗ 1 ( g ) ⊗ ⊗ 2 ( ) { \ \ \ \ \ \ \pi \1}\otimes \Pi \{2}(g)=\Pi \{1}(g )\otimes \Pi \{2}(g) , 여기서 π 1 ( g ) ⊗ ⊗ 2 2 2 ( g ) {\displaystyle \Pi _{1 }(g)\otimes \Pi \{2}(g)} 는 선형 지도의 텐서 곱 이다.[3]
사람들은 텐서 제품의 개념을 한정된 수의 표현으로 확장할 수 있다. V 가 그룹 G 의 선형 표현인 경우, 위의 선형 작용으로 텐서 대수 T( V ){\디스플레이 스타일 T(V)} 는 G 의 대수적 표현 이다 . 즉, G 의 각 요소는 대수 자동형 으로서 작용한다.
리 대수적 표현 If ( V 1 , π 1 ) {\displaystyle (V_{1},\pi _{1})} and ( V 2 , π 2 ) {\displaystyle (V_{2},\pi _{2})} are representations of a Lie algebra g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} , then the tensor product of these representations is the map π 1 ⊗ π 2 : g → End ( V 1 ⊗ V 2 ) {\displayst yle \pi _{1}\otimes \pi _{2}:{ 2}}\mathfrak {g}\오른쪽 화살표 \operatorname {End}(V_{1 }\otimes V_{2}}) 이[4] (가) 제공함
π 1 ⊗ π 2 2 ( X ) = π 1 ( X ) + I + I π π 2 { { { { { 2 \\displaystyle \pi _{1}\notimes \pi _{1}(X)=\1 }\pi \ \ \ \ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ \ \ \ \ \ \ 여기서 I {\displaystyle I} 은 (는) 정체성 내형성이다. The motivation for this definition comes from the case in which π 1 {\displaystyle \pi _{1}} and π 2 {\displaystyle \pi _{2}} come from representations Π 1 {\displaystyle \Pi _{1}} and Π 2 {\displaystyle \Pi _{2}} of a Lie group G {\displaystyle G} . In that case, a simple computation shows th 1 1 ⊗ ⊗ 2 2 {\ displaystyle \Pi _{1}\otimes \Pi _{2 }와 연관된 Lie 대수표현에서 앞의 공식으로 주어진다 .[5]
선형 지도에서 수행 If ( V 1 , Π 1 ) {\displaystyle (V_{1},\Pi _{1})} and ( V 2 , Π 2 ) {\displaystyle (V_{2},\Pi _{2})} are representations of a group G {\displaystyle G} , let Hom ( V 1 , V 2 ) {\displaystyle \operatorname {Hom} (V_{1},V_{2})} denote the space of all linear maps from V 1 {\displaysty Le V_ {1}:{ 1}~ V 2 {\ displaystyle V_{2 }}. 그러면 Hom ( V 1 , V 2) {\displaystyle \operatorname {Hom}(V_{1},V_{2 })을 정의하여 표현 구조를 지정할 수 있다 .
g ⋅ A = Π 2 ( g ) A Π 1 ( g ) − 1 {\displaystyle g\cdot A=\Pi _{2}(g)A\Pi _{1}(g)^{-1} 모든 A ∈ Hom ( V , W ) {\displaystyle A\in \operatorname {Hom} (V,W)} 에 대해. 이제 자연 이형성 이 존재한다.
홈 ( V , W ) ≅ V ∗ ⊗ W {\displaystyle \operatorname {Hom}(V,W)\cong V^{*}\otimes W} 벡터 공간으로서; 이 벡터 공간 이형성은 사실 표현의 이형성이다.[6]
사소한 하위 표현 Hom (V , W ) G {\ displaystyle \operatorname {Hom} (V,W)^{G}} 는 G-선형 지도 로 구성된다 .
홈 G ( V , W ) = 홈 ( V , W ) G . {\displaystyle \operatorname {Hom} _{G}(V,W)=\operatorname {Hom}(V,W)^{G}. } Let E = End (V ) {\displaystyle E=\operatorname {End}(V)} 은 V 의 내형성 대수학을 나타내며 A 는 대칭 텐셔너로 구성 된 E m m {\displaystyle E^{\otimes m} 의 하위격자를 나타낸다. 불변 이론의 주요 정리 는 A 는 기지장의 특성이 0일 때 반실행 한다고 명시하고 있다.
클렙슈-고단 이론 일반적인 문제 그룹 또는 Lie 대수 V 1, V 2 {\ displaystyle V_{1}, V_{2}} 의 두 가지 수정 불가능한 표현들의 텐서 제품은 보통 수정 불가능한 것이 아니다. 따라서 V 1 ⊗ V 2 {\ displaystyle V_{1}\otimes V_{2 }}개를 복구할 수 없는 조각으로 분해하려고 시도하는 것이 흥미롭다. 이 분해 문제는 클렙슈-고단 문제로 알려져 있다.
SU(2) 케이스 이 문제의 원형적 인 예는 회전 그룹 SO(3) 또는 그것 의 이중 커버인 특수 단일 그룹 SU(2 )의 경우다. 수정 불가능한 SU(2)의 표현은 가능한 값이 다음과 같은 매개 변수 ℓ {\displaystyle \ell } 에 의해 설명된다.
ℓ = 0 , 1 / 2 , 1 , 3 / 2 , … . {\displaystyle \ell =0,1/2,1,3/2,\ldots .} (그 다음 표현 치수는 2 ℓ + 1 {\displaystyle 2\ell + 1} 입니다.) ℓ {\displaystyle \ell } 과 (와 ) m {\displaystyle \ell \geq m} 두 개의 매개 변수를 사용합시다. 그런 다음 텐서 제품 표현 V ℓ ⊗ V m {\ displaystyle V_{\ell }\otimes V_{m}}} 이 (가) 분해된다.[7]
V ℓ ⊗ V m ≅ V ℓ + m ⊕ V ℓ + m − 1 ⊕ ⋯ ⊕ V ℓ − m + 1 ⊕ V ℓ − m . {\displaystyle V_{\ell }\otimes V_{m}\cong V_{\ell +m}\oplus V_{\n1}\oplus V_{\ell+1}\cdots \oplus V_{\ell -m+1}\oplus V_{\lus -m}. } 예를 들어 4차원 표현 V 3 / 2 {\ displaystyle V_{3/2}} 의 텐서 제품 및 3차원 표현 V 1 {\ displaystyle V_{ 1}를 예로 들어보자. 텐서 제품 표현 V 3 / 2 ⊗ V 1 {\ displaystyle V_{3/2}\otimes V_{1 }는 치수 12를 가지며 분해된다.
V 3 / 2 ⊗ V 1 ≅ V 5 / 2 ⊕ V 3 / 2 ⊕ V 1 / 2 { V 1 / 2 {\ displaystyle V_{3/2}\other V_{1/ 2}\cong V_{5/2}\oplus V_{3/2}\oplus V_{1/2}}, , , , 우측의 표시는 각각 치수 6, 4, 2를 가진다. 우리는 이 결과를 산술적으로 4 × 3 = 6 + 4 + 2 [\displaystyle 4\times 3=6+4+2} 로 요약할 수 있다.
SU(3) 케이스 그룹 SU(3)의 경우, 다음과 같이 표준 3차원 표현과 그 이중에서 모든 취소 할 수 없는 표현 을 생성할 수 있다. 라벨(m 1 , m 2 ) {\displaystyle (m_{1},m_{2}}} 을( 를) 사용하여 표현을 생성하려면 표준 표현 에 대한 m 1 {\displaystyle m_{1}} 의 텐서 제품과 표준 표현 이중의 m 2 {\ displaystym m_{2 }}개의 복사본을 가져온 다음 불변형 아공간 생성물을 취한다. 최고 중량 벡터의 텐서 곱에 의해 유도된다.[8]
SU(2)의 상황과 대조적으로, SU(3)의 Clebsch-Gordan 분해에서는 U ⊗ V {\displaystyle U\otimes V} 분해에서 주어진 불가해한 표현 W {\displaystyle W} 이(가) 두 번 이상 발생할 수 있다.
텐서 파워 벡터 공간과 마찬가지로 표현력 의 텐서력 을 정의할 수 있다. V 위 에 주어진 동작으로 벡터 공간 V ⊗ k {\ displaystyle V^{\otimes k} 이 된다.
대칭 및 교대 사각형 특성 0의 영역에 걸쳐 대칭과 교대 사각형은 두 번째 텐서 파워의 하위 표현이다. 이들은 주어진 불분명 한 캐릭터 가 진짜 인지, 복잡한지, 또는 양수인지 를 나타내는 프로베니우스-슈르 지표 를 정의하는 데 사용될 수 있다. 그것들은 슈르 펑커스 의 예들이다. 그것들은 다음과 같이 정의된다.
내버려두다 V 벡터 공간이다 내형성 정의(자기 지도)T 다음 과 같이 V { V {\displaystyle V\otimes V} 의 V of V {\displaystyle V}:
T : V ⊗ V ⟶ V ⊗ V v ⊗ w ⟼ w ⊗ v . {\displaystyle {\reasoned}정렬 }}T:V\otimes V&\longrightarrow V\times V\\v\times w.\longmapsto w&\times v.\end}정렬}}} [9] 그것은 비자발적 (그 자체의 역)이며, V ⊗ V {\displaystyle V\otimes V} 의 자동형성 (자체 이형성)도 마찬가지다.
두 번째 텐서 파워 의 하위 세트 두 개 정의 V ,
Sym 2 ( V ) := { v ∈ V ⊗ V ∣ T ( v ) = v } 알트 2 ( V ) := { v ∈ V ⊗ V ∣ T ( v ) = − v } {\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Sym} ^{2}(V)&:=\{v\in V\otimes V\mid T(v)=v\}\\\operatorname {Alt} ^{2}(V)&:=\{v\in V\otimes V\mid T(v)=-v\}\end{aligned}}} 각각 , V ⊙ V {\displaystyle V\odot V } 의 대칭 제곱 과 , V ∧ V {\displaystyle V\wedge V} 의 교대 제곱 이다. 대칭과 교대칭 정사각형은 텐서 제품의 대칭 부분 과 대칭 부분이라고 도 한다.
특성. 선형 표현에서 두 번째 텐서 검정력 V 집단의 G 대칭 제곱과 교대 제곱의 직접 합으로 분해된다.
V ⊗ 2 = V ⊗ V ≅ Sym 2 ( V ) ⊕ 알트 2 ( V ) {\displaystyle V^{\otimes 2}=V\cong \operatorname {Sym} ^{2}(V)\oplus \operatorname {Alt} ^{2}(V)} 대표로서 특히 두 가지 모두 두 번째 텐서 파워의 하위 표현이다. 그룹 링 위의 모듈 언어에서 대칭 및 교대 제곱 은 V { V {\ displaystyle \mathb {C} [G]} -submodules of V ⊗ V {\displaystyle V\otimes V} 이다.
만약 V has a basis { v 1 , v 2 , … , v n } {\displaystyle \{v_{1},v_{2},\ldots ,v_{n}\}} , then the symmetric square has a basis { v i ⊗ v j + v j ⊗ v i ∣ 1 ≤ i ≤ j ≤ n } {\displaystyle \{v_{i}\otimes v_{j}+v_{j}\otimes v_{i}\mid 1\leq i\leq j\leq n\}} and the alternating square has a basis { v i ⊗ v j - v j ⊗ v i ∣ 1 ≤ i < j ≤ n } {\displaystyle \{v_{i}\otimes v_{j}-v_{j}\otimes v_{i}\mid 1\leq i<j\leq n\} 따라서,
어슴푸레한 Sym 2 ( V ) = 어슴푸레한 V ( 어슴푸레한 V + 1 ) 2 , 어슴푸레한 알트 2 ( V ) = 어슴푸레한 V ( 어슴푸레한 V − 1 ) 2 . {\displaystyle {\begin{aligned}\dim \operatorname {Sym} ^{2}(V)&={\frac {\dim V(\dim V+1)}{2}},\\\dim \operatorname {Alt} ^{2}(V)&={\frac {\dim V(\dim V-1)}{2}}. \end{정렬}}} χ : G → C {\ displaystyle \chi :G\to \mathb {C}을( 를) V {\displaystyle V} 의 문자로 한다. 그러면 대칭과 교대 제곱의 문자를 다음과 같이 계산할 수 있다.g 에 G ,
χ Sym 2 ( V ) ( g ) = 1 2 ( χ ( g ) 2 + χ ( g 2 ) ) , χ 알트 2 ( V ) ( g ) = 1 2 ( χ ( g ) 2 − χ ( g 2 ) ) . {\displaystyle {\begin{aligned}\chi _{\operatorname {Sym} ^{2}(V)}(g)&={\frac {1}{2}}(\chi (g)^{2}+\chi (g^{2})),\\\chi _{\operatorname {Alt} ^{2}(V)}(g)&={\frac {1}{2}}(\chi (g)^{2}-\chi (g^{2})). \end{정렬}}} 대칭 및 외부 파워 다행 대수 에서와 같이, 특성 0의 영역에 걸쳐, 보다 일반적으로 정의 할 수 있다.k th 대칭 전력 Sym n (V ) {\displaystyle \operatorname {Sym} ^{n}(V)} 및k th 외부 전원 λn (V ) {\displaystyle \Lambda ^{n}(V )}의 하위 공간인 \displaystyle \Lambda ^{n}(V)} k th 텐서 또는 파워(이 구조에 대한 자세한 내용은 이 페이지를 참조하십시오).그것들은 또한 하위 표현들이지만, 더 높은 텐서 파워들은 더 이상 그들의 직접 총액으로 분해되지 않는다.
슈르-와일 이중성 은 일반 선형 그룹 G = GL ( V ) {\displaystyle G=\operatorname {GL}} 의 표현력 텐서러 파워로 발생하는 불가해한 표현을 계산한다. 정확히는 Sn × G {\displaystyle S_{n}\times G} -module로 한다.
V ⊗ n ≃ ⨁ λ M λ ⊗ S λ ( V ) {\displaystyle V^{\otimes n}\simeq \bigoplus _{\lambda }{\lambda }\otimes S^{\lambda }(V)} 어디에
M λ {\ displaystyle M_{\ lambda }}}}} 은(는) n의 파티션 λ {\displaystyle S_{n }} 에 해당하는 대칭 그룹 S{ n } 을(가) 수정할 수 없는 표현이다 . S λ (V ) {\displaystyle S^{\lambda }(V)}} 은 (는) 영 대칭저 c⊗ : V vn → V displayn {\displaystyle c_ {\lambda }:: V^{\othesn}\to V^{\othesn }}} 매핑 V ↦ S λ (V ) {\displaystyle V\mapsto S^{\lambda }(V)} 는 Schur functor 라고 하는 펑터다. 대칭 및 외부 전력의 구조를 일반화한다.
S ( n ) ( V ) = Sym n V , S ( 1 , 1 , … , 1 ) ( V ) = ∧ n V . {\displaystyle S^{(n)}(V)=\operatorname {Sym}^{n}V,\,\,\,S^{(1,1,\dots,1)}(V)=\wedge ^{n}V. } 특히 G-모듈로서 위의 내용은 다음과 같이 단순화된다.
V ⊗ n ≃ ⨁ λ S λ ( V ) ⊕ m λ {\displaystyle V^{\otimes n}\simeq \bigoplus _{\lambda }S^{\lambda }^{\oplus m_{\lambda }}}}}}} 여기서 m λ = dim M λ {\ displaystyle m_{\lambda }=\dim M_{\lambda }}}. 더욱이 다중성 m λ {\ displaystym m_{\lambda }}}}}}} 은 프로베니우스 공식 (또는 후크 길이 공식 )으로 계산할 수 있다 . 예를 들어 n = 3 {\displaystyle n=3} 을(를) 선택하십시오. Then there are exactly three partitions: 3 = 3 = 2 + 1 = 1 + 1 + 1 {\displaystyle 3=3=2+1=1+1+1} and, as it turns out, m ( 3 ) = m ( 1 , 1 , 1 ) = 1 , m ( 2 , 1 ) = 2 {\displaystyle m_{(3)}=m_{(1,1,1)}=1,\,m_{(2,1)}=2} . Hence,
V ⊗ 3 ≃ Sym 3 V ⨁ ∧ 3 V ⨁ S ( 2 , 1 ) ( V ) ⊕ 2 . {\displaystyle V^{\otimes 3}\simeq \operatorname {Sym}^{3}V\bigoplus \wedge ^{3}V\bigoplus S^{(2,1)}^{\oplus 2}. }
슈르 펑커스 관련 텐서 제품 Let S \{\displaystyle S^{\ lambda }}}은 칸막이에 따라 정의된 Schur functor를 나타내며 다음 과 같이 분해된다. [15]
S λ V ⊗ S μ V ≃ ⨁ ν ( S ν V ) ⊕ N λ μ ν {\displaystyle S^{\lambda }V\otimes S^{\mu }V\simeq \bigoplus _{\nu }V)^{\oplus N_{\lambda \nu \nu \}}}}}}}} 여기서 승수 N μ μ μ μ { {\displaystyle N_{\lambda \mu \nu }}} 은 리틀우드-리처드슨 규칙 에 의해 주어진다.
유한차원 벡터 공간 V , W , Schur functor S 는λ 분해물을 제공한다.
Sym ( W ∗ ⊗ V ) ≃ ⨁ λ S λ ( W ∗ ) ⊗ S λ ( V ) {\displaystyle \operatorname {Sym}(W^{*}\otimes V)\simeq \bigoplus _{\lambda }{}{\lambda }}}\otimes S^{\lambda }(V)} 왼쪽은 홈(V , W )에서 다항식 함수 의 링 k[Hom(V , W)] = k [V ⊗ W ] 로 식별할 수 있으며, 따라서 위는 k [Hom(V , W)]의 분해도 제공한다.
제품 그룹의 표현으로서 텐서 제품 표현 G , H 를 두 그룹으로 하고 ( π , V ) {\displaystyle (\pi ,V)} 과 ( , , W ) {\displaystyle (\rho ,W)} 을 각각 G 와 H 의 표현으로 한다.그러면 우리는 직거래 제품 그룹 G × H {\displaystyle G\time H} 이(가) Tensor 제품 공간 V \ W {\displaystyle V\otimes W} 에 대해 공식으로 작업하도록 할 수 있다.
( g , h ) ⋅ ( v ⊗ w ) = π ( g ) v ⊗ ρ ( h ) w . [\displaystyle (g,h)\cdot (v\otimes w)=\pi (g)v\otimes \rho (h)w.} G = H {\displaystyle G=H} 이( 가) 있더라도, G {\displaystyle G} 의 두 가지 표현에 대한 텐서 제품을 G {\displaystyle G}의 표현으로 볼 수 있도록 이 구성을 수행할 수 있다. 따라서 G {\displaystyle G} 의 표현보다는 G} 의 표현으로 볼 수 있다. c에 중요하다.G {\displaystyle G } 의 두 가지 표현에 대한 텐서 제품이 G {\displaystyle G} 의 표현으로 보여지는지 아니면 G × G {\displaystyle G\time G} 의 표현으로 보여지는지 여부를 유추한다.
위에서 논의한 Clebsch-Gordan 문제와 대조적으로, G {\displaystyle G} 의 두 가지 수정 불가능한 표현에 대한 텐서 제품은 제품군 G × G {\displaystyle G\times G} 의 표현으로 볼 때 수정할 수 없다.
참고 항목 메모들 ^ 홀 2015 섹션 4.3.2 ^ 홀 2015 정의 4.19 ^ 홀 2015 제안 4.18 ^ 홀 2015 페이지 433-434 ^ 홀 2015 정리 C.1 ^ 홀 2015 제안서 6.17 ^ Precisely, we have V × V → V ⊗ V , ( v , w ) ↦ v ⊗ w {\displaystyle V\times V\to V\otimes V,(v,w)\mapsto v\otimes w} , which is bilinear and thus descends to the linear map V ⊗ V → V ⊗ V . {\displaystyle V\otimes V\to V\otimes V.} ^ 풀턴-해리스, § 6.1. Corolay 6.6. harvnb 오류 직후: 대상 없음: CITREFFulton-해리스 (도움말 )
참조 Fulton, William ; Harris, Joe (1991). Representation theory. A first course . Graduate Texts in Mathematics , Readings in Mathematics. Vol. 129. New York: Springer-Verlag. doi :10.1007/978-1-4612-0979-9 . ISBN 978-0-387-97495-8 . MR 1153249 . OCLC 246650103 . Hall, Brian C. (2015), Lie Groups, Lie Algebras, and Representations: An Elementary Introduction , Graduate Texts in Mathematics, vol. 222 (2nd ed.), Springer, ISBN 978-3319134666 . James, Gordon Douglas (2001). Representations and characters of groups . Liebeck, Martin W . (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0521003926 . OCLC 52220683 . Claudio Processi (2007) Lie Groups: 불변과 표현을 통한 접근법 , Springer, ISBN 9780387260402 . Serre, Jean-Pierre (1977). Linear Representations of Finite Groups . Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-90190-9 . OCLC 2202385 .