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Congruences multivariées $p$-adiques formelles et intégralité des coefficients de Taylor des applications miroir

Multivariate $p$-adic formal congruences and integrality of Taylor coefficients of mirror maps

C. Krattenthaler, T. Rivoal
Congruences multivariées $p$-adiques formelles et intégralité des coefficients de Taylor des applications miroir
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  • Année : 2011
  • Tome : 23
  • Format : Papier
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : Primary 11S80; Secondary 11J99 14J32 33C70
  • Pages : 301-329
Nous généralisons en plusieurs variables la théorie de Dwork sur les congruences formelles $p$-adiques en une variable. Nous appliquons nos résultats à la preuve de l'intégralité des coefficients de Taylor d'applications miroir de plusieurs variables. Plus précisément, en notant $\mathbb {z} =(z_1,z_2,\dots ,z_d)$, nous montrons que les coefficients de Taylor des séries de plusieurs variables $q(\mathbb {z} )=z_i\exp (G(\mathbb {z} )/F(\mathbb {z} ))$ sont des entiers, où $F(\mathbb {z} )$ et $G(\mathbb {z} )+\log (z_i) F(\mathbb {z} )$, $i=1,2,\dots ,d$, sont des solutions spécifiques de certains systèmes GKZ. Ce résultat implique l'intégralité des coefficients de Taylor de nombreuses familles d'applications miroir (de plusieurs variables) d'intersections complètes de type Calabi–Yau dans des espaces projectifs à poids, ainsi que ceux de nombreuses applications miroir d'une variable dans la table “Tables of Calabi–Yau equations” [ar$\chi $iv :math/0507430] de Almkvist, van Enckevort, van Straten et Zudilin. En particulier, nos résultats démontrent une conjecture de Batyrev et van Straten [Comm. Math. Phys. 168 (1995), 493–533] concernant l'intégralité des coefficients de Taylor des coordonnées canoniques pour une large e de telles coordonnées en plusieurs variables.
We generalise Dwork's theory of $p$-adic formal congruences from the univariate to a multivariate setting. We apply our results to prove integrality assertions on the Taylor coefficients of (multivariable) mirror maps. More precisely, with $\mathbb {z} =(z_1,z_2,\dots ,z_d)$, we show that the Taylor coefficients of the multivariable series $q(\mathbb {z} )=z_i\exp (G(\mathbb {z} )/F(\mathbb {z} ))$ are integers, where $F(\mathbb {z} )$ and $G(\mathbb {z} )+\log (z_i) F(\mathbb {z} )$, $i=1,2,\dots ,d$, are specific solutions of certain GKZ systems. This result implies the integrality of the Taylor coefficients of numerous families of multivariable mirror maps of Calabi–Yau complete intersections in weighted projective spaces, as well as of many one-variable mirror maps in the “Tables of Calabi–Yau equations” [ar$\chi $iv :math/0507430] of Almkvist, van Enckevort, van Straten and Zudilin. In particular, our results prove a conjecture of Batyrev and van Straten in [Comm. Math. Phys. 168 (1995), 493–533] on the integrality of the Taylor coefficients of canonical coordinates for a large family of such coordinates in several variables.
Calabi–Yau manifolds, integrality of mirror maps, $p$-adic analysis, Dwork's theory in several variables, harmonic numbers, hypergeometric differential equations