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Exposé Bourbaki 1213 : Deux démonstrations de la conjecture $P = W$ (d'après Maulik-Shen, Hausel-Mellit-Minets-Schiffmann)

Exposé Bourbaki 1213 : Two proofs of the $P = W$ conjecture (after Maulik-Shen, Hausel-Mellit-Minets-Schiffmann)

Victoria HOSKINS
Exposé Bourbaki 1213 : Deux démonstrations de la conjecture $P = W$ (d'après Maulik-Shen, Hausel-Mellit-Minets-Schiffmann)
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  • Année : 2024
  • Tome : 454
  • Format : Électronique
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 14H60, 14D20, 14M35, 14F08
  • Pages : 127-201
  • DOI : 10.24033/ast.1230

La théorie de Hodge non abélienne donne un difféomorphisme entre l'espace des modules des fibrés de Higgs sur une courbe projective lisse complexe et la variété de caractères des représentations (tordues) de son groupe fondamental. La conjecture $P = W$, due à de Cataldo, Hausel et Migliorini, prédit que via l'isomorphisme correspondant sur la cohomologie, la filtration perverse pour la fibration de Hitchin sur l'espace des modules des fibrés de Higgs est identifiée avec la filtration par le poids de la structure de Hodge mixte sur la variété des caractères.

Nous discuterons deux démonstrations récentes de la conjecture $P = W$ due à Maulik-Shen et Hausel-Mellit-Minets-Schiffmann. Puisque la cohomologie de l'espace des modules des fibrés de Higgs est engendrée par les classes tautologiques (Markman) que leurs poids sur la variété des caractères sont connus (Shende), la conjecture $P = W$ se réduit à décrire l'interaction entre les classes tautologiques et la filtration perverse. La démonstration de Maulik-Shen combine des théorèmes de support pour les fibrations de Hitchin méromorphes (d'après Ngô et Chaudouard-Laumon), des techniques d'annulation de cycles et la théorie de Springer globale due à Yun, qui leur permet de déterminer la perversité forte des classes tautologiques en les tirant en arrière sur un espace de modules de fibrés de Higgs paraboliques. La démonstration de Hausel-Mellit-Minets-Schiffmann montre que les filtrations $P$ et $W$ coïncident avec une troisième filtration provenant de la théorie des  représentations d'un  $\mathfrak{sl}_2$-triplet sur une algèbre de Lie de champs de vecteurs Hamiltoniens polynomiaux, qui agit sur la cohomologie par l'intermédiaire d'opérateurs de Hecke et de produits cup par des classes tautologiques

The non-abelian Hodge theorem gives a diffeomorphism between the moduli space of Higgs bundles on a smooth projective complex curve and the character variety of (twisted) representations of its fundamental group. The $P = W$ conjecture of de Cataldo, Hausel and Migliorini predicts that via the corresponding isomorphism on cohomology, the perverse filtration for the Hitchin fibration on the Higgs moduli space is identified with the weight filtration of the mixed Hodge structure on the character variety.

We will discuss two recent proofs of the $P = W$ conjecture due to Maulik-Shen and Hausel-Mellit-Minets-Schiffmann. Since the cohomology of the Higgs moduli space is generated by tautological classes (Markman) and their weights on the character variety are known (Shende), the $P = W$ conjecture reduces to describing the interaction between the tautological classes and the perverse filtration. The proof of Maulik-Shen combines support theorems for meromorphic Hitchin fibrations (after Ngô and Chaudouard-Laumon), vanishing cycle techniques and Yun's global Springer theory, which allows them to determine the strong perversity of tautological classes by pulling back to a parabolic Higgs moduli space. The proof of Hausel-Mellit-Minets-Schiffmann shows the $P$- and $W$-filtrations both agree with a third representation-theoretic filtration for an $\mathfrak{sl}_2$-triple in a Lie algebra of polynomial Hamiltonian vector fields, which acts on the cohomology via Hecke operators and cup products by tautological classes.

Espaces des modules, fibrés de Higgs, variétés des caractères, la théorie de Hodge non abélienne, filtrations perverses
Moduli spaces, Higgs bundles, character varieties, non-abelian Hodge theory, perverse filtrations

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