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Isomorfismo de cociente de anillos de números algebraicos

Asumir $L,K$ son dos campos de número y $\mathcal{O}_L,\mathcal{O}_K$ sus anillos de números algebraicos. Que $p_L (p_K)$ ser un privilegiado ideal para el $\mathcal{O}_L$ $(\mathcal{O}_K)$, $n,m >1$ son enteros positivos.

¿Qué pasa si $\mathcal{O}_L/p_L^n \cong \mathcal{O}_K/p_K^m$ como anillos comutativos? ¿Qué invariantes de $p_L,p_K$ será el mismo? ¿Hay no trival ejemplos isomorfos?

Estoy interesado en esto porque cocientes como $\mathcal{O}_L/p_L^n$ producen un montón de ejemplos anillos finitos, así que si no son isomorfos, vemos ejemplos de anillos finitos son ricos.

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eduard Puntos 61

Considerar el residuo grados $f_{K,p_K}= [\mathcal O_K/p_K:\mathbb F_p]$ y $f_{L,p_L}=[\mathcal O_L / p_L:\mathbb F_q]$, $p,q$ racional de los números primos.

Desde $\mathcal O_L/p_L^n$, $\mathcal O_K/p_K^m$ son locales (artinian) anillos con residuos de campos $\mathcal O_L/p_L$, $\mathcal O_K/p_K$ resp. tenemos que $f_K = f_L$, $p=q$ y $m=n$, por la cardinalidad.

Un ejemplo (espero que no trivial), vamos a $L=\mathbb Q(i)$, $K= \mathbb Q$. A continuación, $p_L=(i+2)$ es un primer ideal de $\mathcal O_L= \mathbb Z[i]$ se encuentra por encima del $p_K=5$. Esto produce isomorphisms para cada $m=n$.


Deje $K$ un campo de número, $\mathfrak p$ un primer (y, por tanto, la máxima) ideal de $\mathcal O_K$ y deje $O_{\mathfrak p}\supseteq \mathbb Z_p$ el valor de la finalización de la $\mathcal O_K$ w.r.t. $\mathfrak p$. Desde $O_\mathfrak p/\mathfrak p^nO_{\mathfrak p}\simeq \mathcal O_K/\mathfrak p^n$ por cada $n$, los anillos de considerar aparecen de forma natural como cocientes de finito extensiones de $\mathbb Z_p$.

Es entonces claro que el número dos campos pueden tener "la misma" secuencia de anillos cociente $\{O/\mathfrak p^n\}_n$, sólo si sus terminaciones son isomorfos. El anterior es un ejemplo de esta fenomena desde $\mathbb Z[i]_{(i+2)} \simeq \mathbb Z_5$. En particular, si las secuencias de $K$ $L$ son isomorfos, entonces $$ \begin{cases} e_{L,p_L} &= e_{K,p_K}\\ f_{L,p_L} &= f_{K,p_K} \end{casos} $$ es decir, la ramificación de los índices y los residuos gradoscoinciden. Aquí $e_{K,p_K}$ es el máximo entero $e$ tal que $p_K^e\mid p\mathcal O_K$, consulte este artículo de la Wikipedia.

El recíproco es cierto si $e_{L,p_L}=1$ locales campo de la clase de teoría.


Relacionado a esto es el caso $L=\mathbb Q(i)$, $K= \mathbb Q(\sqrt 2)$, $p_L=(i+1)$, $p_K= (\sqrt 2)$. Nos encontramos isomorfismo si y sólo si $m=n =1, 2\text{ or }3$. Tal vez es importante remarcar que el isomorfismo en el nivel $n=m=k$ implica isomorfismo en el nivel $n=m=k-1$.

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