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Décomposition de la diagonale, jacobiennes intermédiaires, et cycles universels de codimension 2 en caractéristique positive

Decomposition of the diagonal, intermediate Jacobians, and universal codimension-2 cycles in positive characteristic

Jeffrey D. ACHTER, Sebastian CASALAINA-MARTIN, Charles VIAL
Décomposition de la diagonale, jacobiennes intermédiaires, et cycles universels de codimension 2 en caractéristique positive
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  • Année : 2025
  • Tome : 455
  • Format : Électronique, Papier
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 14C25, 14E08, 14F20, 14G17, 14K30, 14J30, 14M20
  • Nb. de pages : 292
  • ISBN : 978-2-37905-200-2
  • ISSN : 0303-1179 (print), 2492-5926 (electronic)
  • DOI : 10.24033/ast.1244

Nous examinons les relations entre cycles algébriques, variétés abéliennes, et la propriété de  rationalité stable pour les variétés projectives et lisses en caractéristique positive. Récemment, Voisin a exhibé deux nouvelles obstructions à la rationalité stable pour les solides projectifs complexes rationnellement connexes en donnant des conditions nécessaires et suffisantes à l’existence d’une décomposition cohomologique de la diagonale. Dans cet article, nous montrons comment étendre ces obstructions aux solides projectifs rationnellement connexes par chaine en caractéristique positive en utilisant la cohomologie $ \ell$-adique. Pour cela, nous étendons des résultats en théorie de Hodge concernant les jacobiennes intermédiaires et les applications d’Abel-Jacobi au contexte des représentants algébriques. Par exemple, nous établissons que le représentant algébrique pour les cycles de codimension deux sur un solide géométriquement rationnellement stable admet un isomorphisme canonique vers son dual qui coïncide en caractéristique nulle avec la polarisation principale sur la jacobienne intermédiaire provenant de la théorie de Hodge. Comme application, nous étendons un résultat de Voisin et montrons qu’en caractéristique positive différente de deux une désingularisation d’un solide quartique  très général possédant sept nuds n’admet pas de classe de cycle universel de codimension deux. En chemin, nous établissons des résultats concernant l’espace de modules des surfaces K3 nodales polarisées de degré quatre en caractéristique positive.

We consider the connections among algebraic cycles, Abelian varieties, and stable rationality of smooth projective varieties in positive characteristic. Recently Voisin  constructed two new obstructions to stable rationality for rationally connected complex projective threefolds by giving necessary and sufficient conditions for the existence of a cohomological decomposition of the diagonal. In this paper, we show how to extend these obstructions to rationally chain connected threefolds in positive characteristic  via  $\ell$-adic cohomological decomposition of the diagonal. This requires extending results in Hodge theory regarding intermediate Jacobians and Abel-Jacobi maps to the setting of algebraic representatives. For instance, we show that the algebraic representative for codimension-two cycle classes on a geometrically stably rational threefold admits a canonical auto-duality, which in characteristic zero agrees with the principal polarization on the intermediate Jacobian coming from Hodge theory. As an application, we extend a result of Voisin, and show that in characteristic greater than two, a desingularization of a very general quartic double solid  with  seven nodes does not admit a universal codimension-two cycle class. In the process, we establish some results on the moduli space of nodal degree-four polarized K3 surfaces in positive characteristic.

Rationalité stable, décomposition de la diagonale, jacobiennes intermédiaires, représentants algébriques, cycle universel, caractéristique positive
Stable rationality, decomposition of the diagonal, intermediate Jacobians, algebraic representatives, universal cycle, positive characteristic

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