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最高次元の対称性が極限にまで単純化した曲線群とその複素倍算性の確認($n>10$ で $ ext{gcd}(n,6)=1$)

2026年11月9日arXiv: 2611.08176v1

整数 n>10 で gcd(n,6)=1 の場合、フェルマ曲線 F_n を対称群 S_3 で除した商曲線 D_n の自動同型群は単位元のみであることが証明された。これは D_n の幾何学的対称性が多くの場合消滅したことを示す。【f1】

同じ手法により、D_n のヤコビ多様体は複素倍算(CM)を持つことが判明した。CMは、理論的に予期される自由度を提供し、数論的構造の深い意味を持つ要素だ。【f2】

特に n=11 に対しては、Jac(D_{11}) から Jac(Y_{11,2}) へ定義体が ℚ に上がる明示的依存写像 ar{β} が構築された。この写像は次数 11^5 をもち、正規表現における標準極対称化に対して ar{β}^T ar{β}=[11] を満たす。最大等位半群の構造も同時に現れ、(ℤ/11ℤ)^5 と同型であることが示された【f3】

さらに、p≠1 (mod 3) のメタサイクリック商 C_p については、gonality γ(C_p) が \lceil (r+s)/3 \rceil 以上であるという下限が確立された。ここで p=r^2+rs+s^2 と写像され、r,s>0 のときに成り立つ。この結果は、曲線 C_p の幾何学的複雑さが無限に拡大することも示している【f4】【f5】

ただし、解析対象は n>10 で gcd(n,6)=1 に限られ、他の n に対する自動同型群の単純性や CM 性の確認は未検証である。また、n=11 以外では明示的な同型写像は構築されていないという制約も残る【f6】【f7】

元論文

Fermat quotients with CM Jacobians and trivial automorphism group

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