Articulo de referencia

Álgebra C* gráfica

En matemáticas , un álgebra C* de grafos es un álgebra C* universal construida a partir de un grafo dirigido . Las álgebras C* de grafos son generalizaciones directas de las álg...

En matemáticas , un álgebra C* de grafos es un álgebra C* universal construida a partir de un grafo dirigido . Las álgebras C* de grafos son generalizaciones directas de las álgebras de Cuntz y de Cuntz-Krieger, pero se ha demostrado que la clase de álgebras C* de grafos también incluye otras clases de álgebras C* ampliamente estudiadas . Como resultado, las álgebras C* de grafos proporcionan un marco común para investigar muchas clases conocidas de álgebras C* que antes se estudiaban de forma independiente. Entre otras ventajas, esto proporciona un contexto en el que se pueden formular teoremas que se aplican simultáneamente a todas estas subclases y que contienen resultados específicos para cada una de ellas como casos particulares.

Aunque las C*-álgebras de grafos incluyen numerosos ejemplos, proporcionan una clase de C*-álgebras sorprendentemente fáciles de estudiar y mucho más manejables que las C*-álgebras generales. El grafo no solo determina el C*-álgebra asociada al especificar relaciones para los generadores, sino que también proporciona una herramienta útil para describir y visualizar las propiedades del C*-álgebra. Esta cualidad visual ha llevado a que las C*-álgebras de grafos se denominen " álgebras de operadores que podemos ver". [ 1 ] [ 2 ] Otra ventaja de las C*-álgebras de grafos es que gran parte de su estructura y muchos de sus invariantes se pueden calcular fácilmente. Utilizando datos provenientes del grafo, se puede determinar si el C*-álgebra asociada tiene propiedades particulares, describir la red de ideales y calcular invariantes K-teóricos .

Terminología de gráficos

La terminología para grafos utilizada por los algebristas de C* difiere ligeramente de la utilizada por los teóricos de grafos . El término grafo se suele entender como un grafo dirigido.mi=(mi0,mi1,r,s){\displaystyle E=(E^{0},E^{1},r,s)}que consta de un conjunto numerable de vérticesmi0{\displaystyle E^{0}}, un conjunto contable de aristasmi1{\displaystyle E^{1}}y mapasr,s:mi1mi0{\displaystyle r,s:E^{1}\rightarrow E^{0}}identificando el rango y la fuente de cada arista, respectivamente. Un vérticevmi0{\displaystyle v\in E^{0}}se llama fregadero cuandos1(v)={\displaystyle s^{-1}(v)=\emptyset}; es decir, no hay bordes enmi{\displaystyle E}con fuentev{\displaystyle v}. Un vérticevmi0{\displaystyle v\in E^{0}}se denomina emisor infinito cuandos1(v){\displaystyle s^{-1}(v)}es infinito; es decir, hay infinitas aristas enmi{\displaystyle E}con fuentev{\displaystyle v}Un vértice se denomina vértice singular si es un sumidero o un emisor infinito, y un vértice se denomina vértice regular si no es un vértice singular. Tenga en cuenta que un vérticev{\displaystyle v}es regular si y solo si el número de aristas enmi{\displaystyle E}con fuentev{\displaystyle v}es finito y distinto de cero. Un grafo se denomina finito por filas si no tiene emisores infinitos; es decir, si cada vértice es un vértice regular o un sumidero.

Un camino es una secuencia finita de aristas.mi1mi2minorte{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}conr(mii)=s(mii+1){\displaystyle r(e_{i})=s(e_{i+1})}a pesar de1inorte1{\displaystyle 1\leq i\leq n-1}Un camino infinito es una secuencia infinita numerable de aristas .mi1mi2{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots }conr(mii)=s(mii+1){\displaystyle r(e_{i})=s(e_{i+1})}a pesar dei1{\displaystyle i\geq 1}Un ciclo es un caminomi1mi2minorte{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}conr(minorte)=s(mi1){\displaystyle r(e_{n})=s(e_{1})}y una salida para un ciclomi1mi2minorte{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}es una ventajaFmi1{\displaystyle f\in E^{1}}de tal manera ques(F)=s(mii){\displaystyle s(f)=s(e_{i})}yFmii{\displaystyle f\neq e_{i}}para algunos1inorte{\displaystyle 1\leq i\leq n}Un ciclomi1mi2minorte{\displaystyle e_{1}e_{2}\ldots e_{n}}se denomina ciclo simple sis(mii)s(mi1){\ Displaystyle s (e_ {i}) \ neq s (e_ {1})}a pesar de2inorte{\displaystyle 2\leq i\leq n}.

Las siguientes son dos condiciones importantes de los grafos que surgen en el estudio de las C*-álgebras de grafos.

Condición (L): Cada ciclo en el gráfico tiene una salida.

Condición (K): No hay ningún vértice en el grafo que se encuentre en exactamente un ciclo simple. Es decir, un grafo satisface la condición (K) si y solo si cada vértice del grafo no se encuentra en ningún ciclo o se encuentra en dos o más ciclos simples.

Las relaciones Cuntz-Krieger y la propiedad universal

Un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia es una colección{smi,pagv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}en un álgebra C* tal que los elementos de{smi:mimi1}{\displaystyle \left\{s_{e}:e\in E^{1}\right\}}son isometrías parciales con rangos mutuamente ortogonales, los elementos de{pagv:vmi0}{\displaystyle \left\{p_{v}:v\in E^{0}\right\}}son proyecciones mutuamente ortogonales, y se satisfacen las siguientes tres relaciones (llamadas relaciones de Cuntz-Krieger ):

  1. (CK1)smismi=pagr(mi){\displaystyle s_{e}^{*}s_{e}=p_{r(e)}}a pesar demimi1{\displaystyle e\in E^{1}},
  2. (CK2)pagv=s(mi)=vsmismi{\displaystyle p_{v}=\sum _ {s(e)=v}s_{e}s_{e}^{*}}cuando seav{\displaystyle v}es un vértice regular y
  3. (CK3)smismipags(mi){\displaystyle s_{e}s_{e}^{*}\leq p_{s(e)}}a pesar demimi1{\displaystyle e\in E^{1}}.

El grafo C*-álgebra correspondiente ami{\displaystyle E}, denotado pordo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}, se define como el álgebra C* generada por un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia que es universal en el sentido de que siempre que{tmi,qv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \left\{t_{e},q_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}es un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia en un álgebra C*A{\displaystyle A}existe un{\displaystyle *}-homomorfismoϕ:do(mi)A{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}conϕ(smi)=tmi{\displaystyle \phi (s_ {e}) = t_ {e}}a pesar demimi1{\displaystyle e\in E^{1}}yϕ(pagv)=qv{\displaystyle \phi (p_{v})=q_{v}}a pesar devmi0{\displaystyle v\in E^{0}}. Existencia dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}para cualquier gráficomi{\displaystyle E}fue establecida por Kumjian, Pask y Raeburn. [ 3 ] Singularidad dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}(arriba a{\displaystyle *}-isomorfismo ) se deduce directamente de la propiedad universal .

Convención de dirección de borde

Es importante tener en cuenta que existen convenciones contrapuestas respecto a la "dirección de las aristas" en las relaciones de Cuntz-Krieger. A lo largo de este artículo, y en la forma en que se enuncian las relaciones anteriormente, utilizamos la convención establecida por primera vez en los trabajos fundamentales sobre álgebras C* de grafos. [ 3 ] [ 4 ] La convención alternativa, que se utiliza en el libro CBMS de Raeburn sobre álgebras de grafos, [ 5 ] intercambia los roles del mapa de rangosr{\displaystyle r}y el mapa de origens{\displaystyle s}en las relaciones de Cuntz-Krieger. El efecto de este cambio es que el álgebra C* de un grafo para una convención es igual al álgebra C* del grafo con las aristas invertidas cuando se utiliza la otra convención.

Grafos finitos por filas

En las relaciones de Cuntz-Krieger, (CK2) se impone solo en vértices regulares. Además, sivmi0{\displaystyle v\in E^{0}}es un vértice regular, entonces (CK2) implica que (CK3) se cumple env{\displaystyle v}. Además, sivmi0{\displaystyle v\in E^{0}}es un fregadero, entonces (CK3) se sostiene vacíamente env{\displaystyle v}. Por lo tanto, simi{\displaystyle E}es un grafo finito por filas, la relación (CK3) es superflua y una colección{smi,pagv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}de isometrías parciales con rangos mutuamente ortogonales y proyecciones mutuamente ortogonales es un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia si y solo si la relación en (CK1) se cumple en todas las aristas enmi{\displaystyle E}y la relación en (CK2) se cumple en todos los vértices enmi{\displaystyle E}que no son sumideros. El hecho de que las relaciones de Cuntz-Krieger tomen una forma más simple para grafos finitos por filas tiene consecuencias técnicas para muchos resultados en el tema. No solo son más fáciles de demostrar los resultados en el caso finito por filas, sino que también se simplifican los enunciados de los teoremas al describir C*-álgebras de grafos finitos por filas. Históricamente, gran parte del trabajo inicial sobre C*-álgebras de grafos se realizó exclusivamente en el caso finito por filas. Incluso en trabajos modernos, donde se permiten emisores infinitos y se consideran C*-álgebras de grafos generales, es común enunciar el caso finito por filas de un teorema por separado o como corolario , ya que los resultados suelen ser más intuitivos y transparentes en esta situación.

Ejemplos

El álgebra C* de grafos se ha calculado para muchos grafos. Por el contrario, para ciertas clases de álgebras C* se ha demostrado cómo construir un grafo cuya álgebra C* es{\displaystyle *}-isomorfo o equivalente de Morita a un álgebra C* dada de esa clase.

La siguiente tabla muestra una serie de grafos dirigidos y sus C*-álgebras. Usamos la convención de que una flecha doble dibujada de un vértice a otro y etiquetada{\displaystyle \infty }indica que hay un número infinito numerable de aristas desde el primer vértice hasta el segundo.

Se ha demostrado que la clase de álgebras C* de grafos contiene varias clases de álgebras C*. Las álgebras C* de cada una de las siguientes clases pueden realizarse como álgebras C* de grafos hasta{\displaystyle *}-isomorfismo :

Las C*-álgebras de cada una de las siguientes clases pueden realizarse como C*-álgebras gráficas hasta la equivalencia de Morita:

  • Álgebras AF [ 6 ]
  • Álgebras de Kirchberg con grupo K 1 libre

Correspondencia entre propiedades de grafos y C*-algebraicas

Un aspecto notable de las C*-álgebras de grafos es que el grafomi{\displaystyle E}no solo describe las relaciones para los generadores dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}, pero también diversas propiedades de la teoría de grafos demi{\displaystyle E}Se puede demostrar que es equivalente a las propiedades algebraicas C* dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}De hecho, gran parte del estudio de las C*-álgebras de grafos se centra en desarrollar un léxico para la correspondencia entre estas propiedades y establecer teoremas de la forma "El grafomi{\displaystyle E}tiene una determinada propiedad de teoría de grafos si y solo si el álgebra C*do(mi){\displaystyle C^{*}(E)}tiene una propiedad algebraica C* correspondiente ." La siguiente tabla proporciona una breve lista de algunas de las equivalencias más conocidas.

La acción del indicador

La propiedad universal produce una acción natural del grupo circular.T:={zdo:|z|=1}{\displaystyle \mathbb {T} :=\{z\in \mathbb {C}  :|z|=1\}} endo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}de la siguiente manera: Si{smi,pagv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}es un Cuntz-Krieger universalmi{\displaystyle E}-familia, entonces para cualquier número complejo unimodularzT{\displaystyle z\in \mathbb {T} }, la colección{zsmi,pagv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \left\{zs_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}es un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia y la propiedad universal dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}implica que existe un{\displaystyle *}-homomorfismoγz:do(mi)do(mi){\displaystyle \gamma _{z}:C^{*}(E)\to C^{*}(E)}conγz(smi)=zsmi{\displaystyle \gamma _{z}(s_{e})=zs_{e}}a pesar demimi1{\displaystyle e\in E^{1}}yγz(pagv)=pagv{\displaystyle \gamma _{z}(p_{v})=p_{v}}a pesar devmi0{\displaystyle v\in E^{0}}. Para cadazT{\displaystyle z\in \mathbb {T} }el{\displaystyle *}-homomorfismoγz¯{\displaystyle \gamma _{\overline {z}}}es un inverso paraγz{\displaystyle \gamma _{z}}y por lo tantoγz{\displaystyle \gamma _{z}}es un automorfismo . Esto produce una acción fuertemente continua.γ:TAutomáticodo(mi){\displaystyle \gamma :\mathbb {T} \to \operatorname {Aut} C^{*}(E)} definiendoγ(z):=γz{\displaystyle \gamma (z):=\gamma _{z}}. La acción del indicadorγ{\displaystyle \gamma }a veces se le llama la acción de calibre canónica endo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}Es importante señalar que la acción de calibre canónica depende de la elección del generador Cuntz-Krieger.mi{\displaystyle E}-familia{smi,pagv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}La acción de calibre canónica es una herramienta fundamental en el estudio dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}Aparece en enunciados de teoremas y también se utiliza de forma implícita como recurso técnico en las demostraciones.

Los teoremas de unicidad

Existen dos teoremas de unicidad bien conocidos para las C*-álgebras de grafos: el teorema de unicidad invariante de gauge y el teorema de unicidad de Cuntz-Krieger. Los teoremas de unicidad son resultados fundamentales en el estudio de las C*-álgebras de grafos y sirven como pilares de la teoría. Cada uno proporciona condiciones suficientes para una{\displaystyle *}-homomorfismo dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}en un álgebra C* para ser inyectiva . En consecuencia, los teoremas de unicidad pueden usarse para determinar cuándo un álgebra C* generada por un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia es isomorfa ado(mi){\displaystyle C^{*}(E)}; en particular, siA{\displaystyle A}es un álgebra C* generada por un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia, propiedad universal dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}produce una sobreyectiva{\displaystyle *}-homomorfismoϕ:do(mi)A{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}y los teoremas de unicidad dan cada uno condiciones bajo las cualesϕ{\displaystyle \phi }es inyectiva y, por lo tanto, un isomorfismo. Las formulaciones formales de los teoremas de unicidad son las siguientes:

El teorema de unicidad invariante de gauge: Seami{\displaystyle E}Sea un grafo y dejemos quedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}sea ​​el grafo C*-álgebra asociado. SiA{\displaystyle A}es un álgebra C* yϕ:do(mi)A{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}es un{\displaystyle *}-homomorfismo que satisface las dos condiciones siguientes:

  1. existe una acción de calibreβ:TAutomáticoA{\displaystyle \beta :\mathbb {T} \to \operatorname {Aut} A} tal queϕβz=γzϕ{\displaystyle \phi \circ \beta _{z}=\gamma _{z}\circ \phi }a pesar dezT{\displaystyle z\in \mathbb {T} }, dóndeγ{\displaystyle \gamma }denota la acción de calibre canónica endo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}, y
  2. ϕ(pagv)0{\displaystyle \phi (p_{v})\neq 0}a pesar devmi0{\displaystyle v\in E^{0}},

entoncesϕ{\displaystyle \phi }es inyectivo.

El teorema de unicidad de Cuntz-Krieger: Seami{\displaystyle E}Sea un grafo que satisface la condición (L), y seado(mi){\displaystyle C^{*}(E)}sea ​​el grafo C*-álgebra asociado. SiA{\displaystyle A}es un álgebra C* yϕ:do(mi)A{\displaystyle \phi :C^{*}(E)\to A}es un{\displaystyle *}-homomorfismo conϕ(pagv)0{\displaystyle \phi (p_{v})\neq 0}a pesar devmi0{\displaystyle v\in E^{0}}, entoncesϕ{\displaystyle \phi }es inyectivo.

El teorema de unicidad invariante de gauge implica que si{smi,pagv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \left\{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\right\}}es un Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia con proyecciones distintas de cero y existe una acción de calibreβ{\displaystyle \beta }conβz(pagv)=pagv{\displaystyle \beta _{z}(p_{v})=p_{v}}yβz(smi)=zsmi{\displaystyle \beta _{z}(s_{e})=zs_{e}}a pesar devmi0{\displaystyle v\in E^{0}},mimi1{\displaystyle e\in E^{1}}, yzT{\displaystyle z\in \mathbb {T} }, entonces{smi,pagv:mimi1,vmi0}{\displaystyle \{s_{e},p_{v}:e\in E^{1},v\in E^{0}\}}genera un álgebra C* isomorfa ado(mi){\displaystyle C^{*}(E)}El teorema de unicidad de Cuntz-Krieger muestra que cuando el grafo satisface la condición (L), la existencia de la acción de calibre es innecesaria; si un grafomi{\displaystyle E}Si se cumple la condición (L), entonces cualquier Cuntz-Kriegermi{\displaystyle E}-familia con proyecciones no nulas genera un álgebra C* isomorfa ado(mi){\displaystyle C^{*}(E)}.

Estructura ideal

La estructura ideal dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}se puede determinar a partir demi{\displaystyle E}. Un subconjunto de vérticesHmi0{\displaystyle H\subseteq E^{0}}se denomina hereditario si para todosmimi1{\displaystyle e\in E^{1}},s(mi)H{\displaystyle s(e)\in H}implicar(mi)H{\displaystyle r(e)\in H}Un subconjunto hereditarioH{\displaystyle H}se llama saturado si siempre quev{\displaystyle v}es un vértice regular con{r(mi):mimi0,s(mi)=v}H{\displaystyle \{r(e):e\in E^{0},s(e)=v\}\subseteq H}, entoncesvH{\displaystyle v\in H}. Los subconjuntos hereditarios saturados demi{\displaystyle E}están parcialmente ordenados por inclusión y forman una red con encuentroH1H2:=H1H2{\displaystyle H_{1}\wedge H_{2}:=H_{1}\cap H_{2}}y únaseH1H2{\displaystyle H_{1}\vee H_{2}}definido como el subconjunto hereditario saturado más pequeño que contieneH1H2{\displaystyle H_{1}\cup H_{2}}.

SiH{\displaystyle H}es un subconjunto hereditario saturado,IH{\displaystyle I_{H}}se define como un ideal cerrado de dos lados endo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}generado por{pagv:vH}{\displaystyle \{p_{v}:v\in H\}}Un ideal cerrado de dos ladosI{\displaystyle I}dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}se denomina invariante de calibre siγz(a)do(mi){\displaystyle \gamma _{z}(a)\in C^{*}(E)}a pesar deaI{\displaystyle a\in I}yzT{\displaystyle z\in \mathbb {T} }Los ideales invariantes de gauge están parcialmente ordenados por inclusión y forman una red con puntos de encuentro.I1I2:=I1I2{\displaystyle I_{1}\wedge I_{2}:=I_{1}\cap I_{2}}y conjuntoI1I2{\displaystyle I_{1}\vee I_{2}}definido como el ideal generado porI1I2{\displaystyle I_{1}\cup I_{2}}. Para cualquier subconjunto hereditario saturadoH{\displaystyle H}, el idealIH{\displaystyle I_{H}}es invariante de calibre.

El siguiente teorema demuestra que los ideales invariantes de gauge corresponden a subconjuntos hereditarios saturados.

Teorema: Seami{\displaystyle E}Sea un grafo con filas finitas. Entonces se cumplen las siguientes condiciones:

  1. La funciónHIH{\displaystyle H\mapsto I_{H}}es un isomorfismo reticular del retículo de subconjuntos hereditarios saturados demi{\displaystyle E}sobre la red de ideales invariantes de gauge dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}con el inverso dado porI{vmi0:pagvI}{\displaystyle I\mapsto \left\{v\in E^{0}:p_{v}\in I\right\}}.
  2. Para cualquier subconjunto hereditario saturadoH{\displaystyle H}, el cocientedo(mi)/IH{\displaystyle C^{*}(E)/I_{H}}es{\displaystyle *}-isomorfo ado(miH){\displaystyle C^{*}(E\setminus H)}, dóndemiH{\displaystyle E\setminus H}es el subgrafo demi{\displaystyle E}con conjunto de vértices(miH)0:=mi0H{\displaystyle (E\setminus H)^{0}:=E^{0}\setminus H}y conjunto de bordes(miH)1:=mi1r1(H){\displaystyle (E\setminus H)^{1}:=E^{1}\setminus r^{-1}(H)}.
  3. Para cualquier subconjunto hereditario saturadoH{\displaystyle H}, el idealIH{\displaystyle I_{H}}¿Es Morita equivalente a?do(miH){\displaystyle C^{*}(E_{H})}, dóndemiH{\displaystyle E_{H}}es el subgrafo demi{\displaystyle E}con conjunto de vérticesmiH0:=H{\displaystyle E_{H}^{0}:=H}y conjunto de bordesmiH1:=s1(H){\displaystyle E_{H}^{1}:=s^{-1}(H)}.
  4. Simi{\displaystyle E}satisface la condición (K), entonces todo ideal dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}es invariante de calibre y los ideales dedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}están en correspondencia uno a uno con los subconjuntos hereditarios saturados demi{\displaystyle E}.

Desingularización

La desingularización de Drinen-Tomforde , a menudo llamada simplemente desingularización , es una técnica utilizada para extender los resultados de las C*-álgebras de grafos finitos por filas a las C*-álgebras de grafos numerables. Simi{\displaystyle E}es un gráfico, una desingularización demi{\displaystyle E}es un grafo finito por filasF{\displaystyle F}de tal manera quedo(mi){\displaystyle C^{*}(E)}¿Es Morita equivalente a?do(F){\displaystyle C^{*}(F)}. [ 7 ] Drinen y Tomforde describieron un método para construir una desingularización a partir de cualquier grafo numerable: Simi{\displaystyle E}es un grafo numerable, entonces para cada vérticev0{\displaystyle v_{0}}que emite un número infinito de aristas, primero se elige una lista de las aristas salientes comos1(v0)={mi0,mi1,mi2,}{\displaystyle s^{-1}(v_{0})=\{e_{0},e_{1},e_{2},\ldots \}}, a continuación se adjunta una cola de la forma

ami{\displaystyle E}env0{\displaystyle v_{0}}y finalmente se borran los bordesmi0,mi1,mi2,{\displaystyle e_{0},e_{1},e_{2},\ldots }a partir del gráfico y redistribuye cada uno a lo largo de la cola dibujando una nueva aristaFi{\displaystyle f_{i}}devi{\displaystyle v_{i}}ar(mii){\displaystyle r(e_{i})}para cadai=0,1,2,{\displaystyle i=0,1,2,\ldots }.

Aquí hay algunos ejemplos de esta construcción. Para el primer ejemplo, observe que simi{\displaystyle E}es el gráfico

luego una desingularizaciónF{\displaystyle F}viene dado por el gráfico

Para el segundo ejemplo, supongamos que...mi{\displaystyle E}es elO{\displaystyle {\mathcal {O}}_{\infty }}grafo con un vértice y un número infinito numerable de aristas (cada una comenzando y terminando en este vértice). Luego una desingularizaciónF{\displaystyle F}viene dado por el gráfico

La desingularización se ha convertido en una herramienta estándar en la teoría de las C*-álgebras de grafos, [ 8 ] y puede simplificar las demostraciones de resultados al permitir primero demostrar el resultado en el caso finito de filas (normalmente mucho más fácil) y luego extender el resultado a grafos numerables mediante la desingularización, a menudo con poco esfuerzo adicional.

La técnica de desingularización puede no funcionar para grafos que contienen un vértice que emite un número incontable de aristas. Sin embargo, en el estudio de las C*-álgebras es común restringir la atención a las C*-álgebras separables . Dado que un grafo C*-álgebrado(mi){\displaystyle C^{*}(E)}es separable precisamente cuando el gráficomi{\displaystyle E}es numerable, gran parte de la teoría de las C*-álgebras de grafos se ha centrado en grafos numerables.

Teoría K

Los K-grupos de un álgebra C* de grafos se pueden calcular completamente en términos de información proveniente del grafo. Simi{\displaystyle E}es un grafo de filas finitas, la matriz de vértices demi{\displaystyle E}es elmi0×mi0{\displaystyle E^{0}\!\times \!E^{0}}matrizAmi{\displaystyle A_{E}}con entradaAmi(v,w){\displaystyle A_{E}(v,w)}definido como el número de aristas enmi{\displaystyle E}dev{\displaystyle v}aw{\displaystyle w}. Desdemi{\displaystyle E}es finito en filas,Ami{\displaystyle A_{E}}tiene entradas ennorte{0}{\displaystyle \mathbb {N} \cup \{0\}}y cada fila deAmi{\displaystyle A_{E}}tiene solo un número finito de entradas distintas de cero. (De hecho, de aquí proviene el término "finitud de filas"). En consecuencia, cada columna de la transpuestaAmit{\displaystyle A_{E}^{t}}contiene solo un número finito de entradas distintas de cero, y obtenemos un mapaAmit:mi0Zmi0Z{\textstyle A_{E}^{t}:\bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} \to \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} }dado por la multiplicación izquierda. Asimismo, siI{\displaystyle I}denota elmi0×mi0{\displaystyle E^{0}\!\times \!E^{0}}matriz identidad , entoncesIAmit:mi0Zmi0Z{\textstyle I-A_{E}^{t}:\bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} \to \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} }proporciona un mapa dado por la multiplicación por la izquierda.

Teorema: Seami{\displaystyle E}Sea un grafo finito por filas sin sumideros, y seaAmi{\displaystyle A_{E}}denotemos la matriz de vértices demi{\displaystyle E}. Entonces IAmit:mi0Zmi0Z{\displaystyle I-A_{E}^{t}:\bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} \to \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} } proporciona un mapa bien definido mediante multiplicación por la izquierda. Además, K0(do(mi))coquería(IAmit) y K1(do(mi))ker(IAmit).{\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}).} Además, sido(mi){\displaystyle C^{*}(E)}es unitario (o, equivalentemente,mi0{\displaystyle E^{0}}es finito), entonces el isomorfismoK0(do(mi))coquería(IAmit){\displaystyle K_{0}(C^{*}(E))\cong \operatorname {coker} (I-A_{E}^{t})}toma la clase de la unidad enK0(do(mi)){\displaystyle K_{0}(C^{*}(E))}a la clase del vector(1,1,,1){\displaystyle (1,1,\ldots ,1)}encoquería(IAmit){\displaystyle \operatorname {coker} (I-A_{E}^{t})}.

DesdeK1(do(mi)){\displaystyle K_{1}(C^{*}(E))}es isomorfo a un subgrupo del grupo libremi0Z{\textstyle \bigoplus _{E^{0}}\mathbb {Z} }, podemos concluir queK1(do(mi)){\displaystyle K_{1}(C^{*}(E))}es un grupo libre. Se puede demostrar que en el caso general (es decir, cuandomi{\displaystyle E}se permite que contenga sumideros o emisores infinitos) queK1(do(mi)){\displaystyle K_{1}(C^{*}(E))}sigue siendo un grupo libre. Esto permite producir ejemplos de C*-álgebras que no son C*-álgebras de grafos: Cualquier C*-álgebra con un K 1 -grupo no libre no es Morita equivalente (y por lo tanto no es isomorfa) a un C*-álgebra de grafos.

Véase también

Notas

  1. Conferencia NSF-CBMS de 2004 sobre álgebras de grafos
  2. Premio NSF
  3. 1 2 Álgebras de Cuntz-Krieger de grafos dirigidos, Alex Kumjian, David Pask e Iain Raeburn, Pacific J. Math. 184 (1998), n.º 1, 161–174.
  4. Las C*-álgebras de grafos finitos por filas, Teresa Bates, David Pask, Iain Raeburn y Wojciech Szymański, New York J. Math. 6 (2000), 307–324.
  5. Álgebras de grafos, Iain Raeburn, CBMS Regional Conference Series in Mathematics, 103. Publicado para el Conference Board of the Mathematical Sciences, Washington, DC; por la American Mathematical Society, Providence, RI, 2005. vi+113 pp. ISBN 0-8218-3660-9
  6. Considerando las AF-álgebras como álgebras de grafos , Doug Drinen, Proc. Amer. Math. Soc., 128 (2000), pp. 1991–2000.
  7. Las C*-álgebras de grafos arbitrarios, Doug Drinen y Mark Tomforde, Rocky Mountain J. Math. 35 (2005), n.º 1, 105–135.
  8. Capítulo 5 de Álgebras de grafos, Iain Raeburn, CBMS Regional Conference Series in Mathematics, 103. Publicado para el Conference Board of the Mathematical Sciences, Washington, DC; por la American Mathematical Society, Providence, RI, 2005. vi+113 pp. ISBN 0-8218-3660-9