剩余子群、条件期望与中心序列相关证明问询
剩余子群、条件期望与中心序列相关证明问询
各位大佬好,我目前在研究冯诺依曼代数与群论交叉的问题,遇到了一个证明上的瓶颈,先把相关的前置定义、待证命题以及我已经完成的推导整理出来,恳请大家指点一二:
前置定义与背景
首先统一符号与基础概念:
- ICC群:全程假设$G$是具有无限共轭类(ICC)性质的群,即$G$中任意非平凡元素的共轭类都是无限集。
- 剩余子群:$G$的子群$H$称为剩余子群,若存在子集$S \subseteq G \setminus H$以及元素$g_1, g_2 \in G$,满足:
- $G \setminus H = S \cup g_1^{-1} S g_1$;
- $S$、$g_2^{-1} S g_2$、$g_2 S g_2^{-1}$是$G \setminus H$中的两两不交子集。
- 群冯诺依曼代数:给定群$G$,记$L(G)$为其群冯诺依曼代数,由左正则表示$\lambda: G \to U(\ell^2(G))$生成。由于$\delta_e$是$L(G)$的循环分离向量,映射$x \mapsto x \delta_e$是具有稠密值域的线性等距。特别地,对任意$x \in L(G)$,可将其表示为傅里叶展开:$x = \sum_{g \in G} x_g \lambda_g$,其中系数$x_g \in \mathbb{C}$满足$\sum_{g \in G} |x_g|^2 < \infty$,$\lambda_g$是左正则诱导的酉元。
- 迹与条件期望:$L(G)$上存在唯一迹$\tau: L(G) \to \mathbb{C}$,定义为$\tau(x) = \langle x \delta_e, \delta_e \rangle_{\ell^2(G)}$,这使得$L(G)$成为II₁型因子(因$G$是ICC群)。对$G$的子群$H \leq G$,定义从$L(G)$到$L(H)$的条件期望$E_H: L(G) \to L(H)$为:$E_H\left(\sum_{g \in G} x_g \lambda_g\right) = \sum_{g \in H} x_g \lambda_g$,这是$L(G)$到$L(H)$的唯一条件期望。
- II₁因子的中心序列:设$M$是带有唯一迹$\tau$的II₁型因子,利用$\tau$定义2-范数:$|x|2 = \sqrt{\tau(x^*x)}$。$M$中的有界2-范数序列$(x_n){n \in \mathbb{N}}$称为中心序列,若对任意$y \in M$,有$|x_n y - y x_n|_2 \to 0$(当$n \to \infty$时)。
待证命题
我需要证明的结论是:
若$H$是$G$的剩余子群,则$L(G)$中的任意中心序列都等价于一个元素全在$L(H)$中的中心序列。
已完成推导与卡住的点
我初步猜测,对$L(G)$中的中心序列$(x_n){n \in \mathbb{N}}$,$(E_H(x_n)){n \in \mathbb{N}}$就是我们要找的目标序列,并且已经完成了部分推导:
- 2-范数有界性:因为$E_H$是范数为1的投影,所以$(E_H(x_n))$的2-范数是有界的,这一点很容易验证。
- 与$L(H)$中元素渐近交换:也能轻松证明$(E_H(x_n))$在2-范数下与$L(H)$中的所有元素渐近交换。
但目前卡在两个关键步骤上:
- 如何证明$(E_H(x_n))$在2-范数下与**$L(G)$中所有元素**都渐近交换?
- 如何证明$(E_H(x_n))$与原序列$(x_n)$是等价的?
希望大家能给我一些思路或者提示,谢谢!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者user193319
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