Structures algébriques associées aux relations de double mélange entre valeurs polylogarithmes multiples aux racines de l’unité

Algebraic structures associated to double shuffle relations between multiple polylogarithm values at roots of unity

• Auteur / Autrice : Khalef Yaddaden
• Direction : Benjamin Enriquez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques
• Date : Soutenance le 14/03/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche mathématique avancée (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Chapoton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anton Alekseev
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hidekazu Furusho, Leila Schneps

Mots clés

Mots clés contrôlés

Formalisme (mathématiques)

Algèbre

Mots clés libres

Valeurs polylogarithmes multiples

Relations de double mélange et régularisation

Coproduit harmonique

Torseur de double mélange

Algèbre produit croisé

Algèbre filtrée

Formalisme de Rham

Formalisme Betti

Multiple polylogarithm values

Double shuffle and regularisation relations

Harmonic coproduct

Double shuffle torsor

Crossed product algebra

Filtered algebra

De Rham formalism

Betti formalism

Résumé

Les travaux de Racinet ont permis d'associer à tout groupe cyclique fini G et à toute injection de groupes ι :G→C^× un Q-schéma DMR^ι décrivant les relations de double mélange et régularisation entre valeurs polylogarithmes multiples aux racines N^''ièmes'' de l’unité avec N l’ordre de G. Il a aussi exhibé un schéma en groupes 〖DMR〗_0^G et montré qu’un sous-schéma 〖DMR〗_×^ι de DMR^ι est un torseur pour l’action de 〖DMR〗_0^G. Ensuite, Enriquez et Furusho ont démontré que 〖DMR〗_0^G s'identifie essentiellement au stabilisateur d'un coproduit intervenant au sein du formalisme de Racinet pour l'action du groupe G des éléments diagonaux d'une algèbre de Hopf de séries non commutatives munie du << produit de Magnus tordu >>. On reformule les constructions de Racinet en termes de produit croisé. Le coproduit de Racinet peut alors être identifié avec un coproduit Δ ̂_G^(M,''DR'' ) défini sur un module M ̂_G^''DR'' sur une algèbre W ̂_G^''DR'' munie de son propre coproduit Δ ̂_G^(W,''DR'' ). On construit des actions compatibles d'un produit semi-direct faisant intervenir G sur M ̂_G^''DR'' et W ̂_G^''DR'' . On aboutit alors à un schéma en groupes stabilisateur contenant 〖DMR〗_0^G que l'on exprime au sein du formalisme de Racinet. Par ailleurs, comme 〖DMR〗_×^ι est un torseur, il possède naturellement une structure de bitorseur qui a été étudiée par Enriquez et Furusho pour G=1 ; ils montrent dans ce cas que 〖DMR〗_×^ι est un torseur d'isomorphismes mettant en relation des objets << de Rham >> avec des objets << Betti >>. Dans la seconde partie de ce travail, on définit les ingrédients principaux pour une généralisation de ce résultat à tout groupe cyclique fini G : on exhibe un module M ̂_N^''B'' sur une algèbre W ̂_N^''B'' (N étant l’odre de G) et on démontre l’existence de deux coproduits Δ ̂_N^(W,''B'' ) et Δ ̂_N^(M,''B'' ) sur W ̂_N^''B'' et M ̂_N^''B'' respectivement tels que 〖DMR〗_×^ι est contenu dans le torseur des isomorphismes reliant Δ ̂_N^(W,''B'' ) (resp. Δ ̂_N^(M,''B'' )) à Δ ̂_G^(W,''DR'' ) (resp. Δ ̂_G^(M,''DR'' )).

Racinet attached to each finite cyclic group G and group embedding ι :G→C^× a Q-scheme DMR^ι which describes the double shuffle and regularization relations between multiple polylogarithm values at N^''th'' roots of unity where N is the order of G. He also exhibited a group scheme 〖DMR〗_0^G and showed that a subscheme 〖DMR〗_×^ι of DMR^ι is a torsor for the action of 〖DMR〗_0^G. Then, Enriquez and Furusho proved that 〖DMR〗_0^G can be essentially identified with the stabilizer of a coproduct element arising in Racinet's formalism with respect to the action of the group G of grouplike elements of a non-commutative series Hopf algebra, equipped with the “twisted Magnus” product. We reformulate Racinet's construction in terms of crossed products. Racinet's coproduct can then be identified with a coproduct Δ ̂_G^(M,''DR'' ) defined on a module M ̂_G^''DR'' over an algebra W ̂_G^''DR'' , which is equipped with its own coproduct Δ ̂_G^(W,''DR'' ). We show that there are compatible group actions of a semidirect product involving G on M ̂_G^''DR'' and W ̂_G^''DR'' . This yields an explicit stabilizer group scheme containing 〖DMR〗_0^G, which we also express in the Racinet formalism. Furthermore, since 〖DMR〗_×^ι is a torsor , it has a natural bitorsor structure, which was studied by Enriquez and Furusho for G={1}; they showed in that case that 〖DMR〗_×^ι is a torsor of isomorphisms relating “de Rham” and “Betti” objects. In the second part of this work we define the main ingredients for a generalization of this result to any finite cyclic group G: we exhibit a module M ̂_N^''B'' over an algebra W ̂_N^''B'' (where N is the order of G) and we prove the existence of a two compatible coproducts Δ ̂_N^(W,''B'' ) and Δ ̂_N^(M,''B'' ) on W ̂_N^''B'' and M ̂_N^''B'' respectively such that 〖DMR〗_×^ι is contained in the torsor of isomorphisms relating Δ ̂_N^(W,''B'' ) (resp. Δ ̂_N^(M,''B'' )) to Δ ̂_G^(W,''DR'' ) (resp. Δ ̂_G^(M,''DR'' )).