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¿Ideales máximos en anillos formales de la serie Laurent?

Preparado: Dejemos que $k$ sea un campo, y que $n$ sea un número entero positivo, y que $R := k[[x_1,\ldots,x_n]]$ denotan el anillo conmutativo de series de potencias formales sobre $k$ en $x_1,\ldots,x_n$ . Sabemos que existe exactamente un ideal maximal para $R$ , a saber $\langle x_1,\ldots,x_n \rangle$ .

Al localizar en los múltiplos de la $x_1,\ldots,x_n$ podemos construir un anillo de series de Laurent multivariable $L$ . En particular, $L$ es igual al anillo de series de la forma $$\sum _{m_1,\ldots,m_n \in \mathbb{Z}} \quad \lambda _{(m_1,\ldots,m_n)} \; x^{m_1}\cdots x^{m_n},$$ para $\lambda_{(m_1,\ldots,m_n)} \in k$ pero con $\lambda _{(m_1,\ldots,m_n)} = 0$ cuando el mínimo del $m_1,\ldots,m_n$ es $\ll 0$ .

Cuando $n = 1$ es bien sabido que $L$ es un campo. Sin embargo, para $n > 1$ la situación es más sutil. Por ejemplo, cuando $n=2$ los ideales de la forma $\langle x_1 - \mu x_2 \rangle$ para un valor no nulo $\mu \in k$ son ideales máximos.

Mi pregunta general: ¿Alguien conoce una descripción explícita de los ideales máximos de $L$ , para $n > 1$ ?

Una pregunta más refinada: Supongamos que $k$ es algebraicamente cerrado. Consideremos el anillo de polinomios de Laurent $P := k[x_1^{\pm 1},\ldots,x_n^{\pm 1}]$ y que $H$ denotan el multiplicativo $n$ -toro $(k^\times)^n$ .

Existe una acción natural de $H$ en $P$ obtenido a través de $$(\alpha_1,\ldots,\alpha_n)\cdot x_i = \alpha_ix_i,$$ para $(\alpha_1,\ldots,\alpha_n) \in H$ . La acción de $H$ en $P$ induce una acción de $H$ en el espectro máximo de $P$ y se deduce de la Nullstellensatz de Hilbert que hay exactamente una $H$ -órbita de ideales máximos.

Así que la pregunta refinada es: Considere la acción análoga de $H$ en $L$ . ¿Hay un número finito o infinito de $H$ -de los ideales máximos de $L$ ?

Mi propia motivación: Estos anillos conmutativos de la serie de Laurent aparecen como subálgebras centrales de $q$ -anillos de series de Laurent conmutativos (es decir, series de Laurent formales donde $x_i x_j = q_{ij}x_j x_i$ para escalares adecuados $q_{ij}$ ). En un trabajo conjunto con Linhong Wang, he estudiado $q$ -computativa y anillos de series de Laurent. Las propiedades de los ideales primos y primitivos en estas álgebras no conmutativas están fuertemente influenciadas por el comportamiento de estas subálgebras centrales.

Gracias por su tiempo. Cualquier sugerencia o referencia es muy apreciada.

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JimmyJ Puntos 1443

Su anillo $L$ es una localización de los anillos de la serie de potencia $R= k[[x_1,\cdots,x_n]]$ en el conjunto multiplicativo $M$ de monomios en $R$ .

Así que los ideales primos de $L$ corresponden a ideales primos en $R$ que no cumplen $M$ . Claramente, los primos máximos son el conjunto de los mayores primos que hacen no contienen cualquier variable. Dado que $R$ es local y el ideal máximo contiene todas las variables, estos ideales son de dimensión uno (esta es la diferencia clave con el caso de los polinomios de Laurent, ya que en ese caso estos ideales serían máximos en el anillo de polinomios, por lo que se aplica la Nullstellensatz)

Por ejemplo, cuando $n=2$ se obtienen todos los ideales de altura uno que no contiene $x_1$ o $x_2$ . Así que todos ellos son el ideal principal $(f)$ con $f$ irreducible y $f\neq x_1$ , $f\neq x_2$ .

Esto demuestra que la respuesta a su pregunta refinada es NO. Los ideales $(x-y)$ y $(x-y^2)$ no pueden estar en la misma órbita.

En general sólo se puede describir el conjunto de ideales máximos en $L$ como sigue: son ideales primos de altura $n-1$ en $S$ menos el conjunto $(x_i, P)$ , donde $P$ es un primo de altura $n-2$ en $k[[x_1,...x_{i-1}, x_{i+1},...,x_n]]$ .

Dudo que se pueda decir más en general, ya que hay muchas cuestiones abiertas sobre las curvas afines.

6voto

user345 Puntos 176

Creo que la pregunta difícil como lo ilustra la respuesta de Hailong. Sospecho que será difícil incluso encontrar una buena parametrización del $H$ -orbitales de ideales máximos en su pregunta refinada. Ciertamente, como implica Hailong, habrá infinitas órbitas de este tipo.

Puede que le resulte útil considerar un enfoque teórico de la valoración. Konstantin Ardakov ha realizado algunos trabajos sobre cuestiones relacionadas -aunque no del todo similares- que creo que casi ha terminado de redactar. Tal vez aparezca y diga algo más.

Edición: Para que conste, el trabajo de Konstantin ha aparecido aquí http://arxiv.org/abs/1108.0371

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