椭圆曲线的Frobenius等值线#

弗罗贝纽斯等基因只存在于阳性特征中\(p).他们由提供\(\pi_n:(x,y)\mapsto(x^{p^n},y^{p*n})\).

此类实现\(\pi_n\)对于\(n \geq 0).与现有组成等基因的工具(参见椭圆曲线Hom_composite),因此,我们可以在Sage中表示任意不可分割的等基因。

示例:

构造弗罗贝尼乌斯同根系很简单:

圣人: sage.schemes椭圆曲线hom_frobenius 进口 椭圆曲线Hom_frobenius
圣人:z5(零5), = GF公司(17^5).氏族()
圣人:E类 = 椭圆曲线([z5(零5),1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类); 圆周率
弗罗贝尼乌斯17度同系:
自:y^2=x^3+z5*x+1定义的椭圆曲线
在大小为17^5的z5中的有限域上
收件人:由y^2=x^3+(9*z5^4+7*z5*3+10*z5|2+z5+14)*x+1定义的椭圆曲线
在大小为17^5的z5中的有限域上

旁路\(n\),我们还可以构造更高阶的Frobenius映射,比如弗罗贝尼乌斯内幕形态:

圣人:z5(零5), = GF公司(7^5).氏族()
圣人:E类 = 椭圆曲线([z5(零5),1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类, 5); 圆周率
16807度的Frobenius自同态=7^5:
自:y^2=x^3+z5*x+1定义的椭圆曲线
z5中大小为7^5的有限域上
收件人:y^2=x^3+z5*x+1定义的椭圆曲线
z5中大小为7^5的有限域上

像往常一样椭圆曲线Hom支持方法:

鼠尾草:z5(零5), = GF公司(7^5).氏族()
圣人:E类 = 椭圆曲线([z5(零5),1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类,5)
圣人:圆周率.()
16807
圣人:圆周率.理性地图()
(x ^16807,y ^16807)
圣人:圆周率.正式的()                   #已知错误
...
圣人:圆周率.规范化(_N)()            #已知错误
...
圣人:圆周率.可分离(_S)()
False(错误)
圣人:圆周率.是客观的(_I)()
真的
圣人:圆周率.是悲观的(_S)()
真的

还支持计算Frobenius的对偶:

圣人:E类 = 椭圆曲线([GF公司(17^6).消息(), 0])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类)
圣人:皮哈特 = 圆周率.二重的(); 皮哈特
17度同源
由y^2=x^3+(15*z6^5+5*z6~4+8*z6~3+12*z6~2+11*z6+7)*x定义的椭圆曲线
z6中大小为17^6的有限域上
到由y^2=x^3+z6*x定义的椭圆曲线
z6中大小为17^6的有限域上
圣人:皮帽.可分离(_S)()
真的
鼠尾草:皮哈特 * 圆周率 == 椭圆曲线Hom_scalar(E类,17)   #已知错误--#6413
真的

超奇异示例(纯不可分对偶):

圣人:E类 = 椭圆曲线([0, GF公司(17^6).消息()])
圣人:E类.is_超奇异()
真的
圣人:图1 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类)
圣人:pi1卫星 = 图1.二重的(); pi1卫星
17度复合态射=17*1:
自:由y^2=x^3+(15*z6^5+5*z6~4+8*z6~3+12*z6~2+11*z6+7)定义的椭圆曲线
z6中大小为17^6的有限域上
至:由y^2=x^3+z6定义的椭圆曲线
z6中大小为17^6的有限域上
圣人:图6 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类,6)
圣人:pi6帽子 = 图6.二重的(); pi6帽子
度24137569=24137569*1的复合态射:
自:由y^2=x^3+z6定义的椭圆曲线
z6中大小为17^6的有限域上
收件人:由y^2=x^3+z6定义的椭圆曲线
z6中大小为17^6的有限域上
圣人:pi6小时.因素()
(度为24137569的Frobenius自同态=17^6:
自:椭圆曲线定义为y^2=x^3+z6
z6中大小为17^6的有限域上
收件人:由y^2=x^3+z6定义的椭圆曲线
在大小为17^6的z6中的有限域上,
椭圆曲线自同态
在尺寸为17^6的z6中的有限域上由y^2=x^3+z6定义的椭圆曲线
通过:(u,r,s,t)=(2*z6^5+10*z6*3+z6^2+8,0,0))

作者:

  • Lorenz Panny(2021):实施椭圆曲线Hom_frobenius

  • 米卡·蒙泰西诺斯(2021):计算Frobenius等代的对偶

sage.schemes.elliptic_curves.hom_robenius。椭圆曲线Hom_frobenius(E类,权力=1)#

基础:椭圆曲线Hom

在给定曲线上构造Frobenius等值线基环特性的功率。

写作\(n\)对于参数权力(默认值:\(1)),的同源性的定义是\((x,y)\到(x^{p^n},y^{p*n})\)哪里\(p)是基环的特征。

示例:

圣人: sage.schemes.elliptic_curves.hom_robenius系统 进口 椭圆曲线Hom_frobenius
圣人:E类 = 椭圆曲线(j=GF公司(11^2).消息())
圣人:椭圆曲线Hom_frobenius(E类)
11度弗罗贝尼乌斯等值线:
自:由y^2=x^3+(2*z2+6)*x+(8*z2+8)在大小为11^2的z2中的有限域上定义的椭圆曲线
到:由y^2=x^3+(9*z2+3)*x+(3*z2+7)在大小为11^2的z2中的有限域上定义的椭圆曲线
圣人:椭圆曲线Hom_robenius(E类, 2)
121度的Frobenius自同态=11^2:
自:由y^2=x^3+(2*z2+6)*x+(8*z2+8)在大小为11^2的z2中的有限域上定义的椭圆曲线
To:由y^2=x^3+(2*z2+6)*x+(8*z2+8)在大小为11^2的z2中的有限域上定义的椭圆曲线
二重的()#

计算这个Frobenius等值线的对偶。

此方法返回椭圆曲线Hom对象。

示例:

一个普通的例子:

圣人: sage.schemes.elliptic_curves.hom_scalar软件 进口 椭圆曲线Hom_scalar
圣人: sage.schemes.elliptic_curves.hom_robenius系统 进口 椭圆曲线Hom_frobenius
圣人:E类 = 椭圆曲线(GF公司(31), [0,1])
鼠尾草:(f) = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类)
圣人:(f).二重的() * (f) == 椭圆曲线Hom_scalar((f).领域(), 31)
真的
圣人:(f) * (f).二重的() == 椭圆曲线Hom_scalar((f).密码子(), 31)
真的

超奇异示例:

圣人:E类 = 椭圆曲线(GF公司(31), [1,0])
圣人:(f) = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类)
圣人:(f).二重的() * (f) == 椭圆曲线Hom_scalar((f).领域(), 31)
真的
圣人:(f) * (f).二重的() == 椭圆曲线Hom_scalar((f).密码子(), 31)
真的

算法:

  • 对于超奇异曲线,Frobenius的对偶又是纯的不可分割,所以我们从弗罗贝尼乌斯等分开始相反方向的度数。

  • 对于普通曲线,我们立即简化到素数的情况学位。对偶的核是大小的唯一子群\(p),我们从\(p)-除法多项式。

在这两种情况下,我们都会搜索正确的后同构使用查找_位置_同构().

不可分割_度()#

还这个弗罗贝尼乌斯同系的不可分割程度。

由于这个类只实现纯粹不可分割的等基因,不可分割度等于度。

示例:

圣人: sage.schemes.elliptic_curves.hom_robenius系统 进口 椭圆曲线Hom_frobenius
圣人:E类 = 椭圆曲线(玻璃纤维(11), [1,1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类, 4)
圣人:圆周率.不可分割_度()
14641
圣人:圆周率.不可分割_度() == 圆周率.()
真的
核多项式()#

返回此Frobenius等值线的核多项式作为多项式\(x \)。此方法始终返回\(1\).

示例:

鼠尾草: sage.schemes.elliptic_curves.hom_robenius系统 进口 椭圆曲线Hom_robenius
圣人:E类 = 椭圆曲线(GF公司(11), [1,1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类, 5)
圣人:圆周率.核多项式()
1
理性地图()#

返回定义此Frobenius的显式有理映射等值作为(稀疏)二元有理映射\(x \)\(年\).

示例:

圣人: sage.schemes.elliptic_curves.hom_robenius系统 进口 椭圆曲线Hom_frobenius
圣人:E类 = 椭圆曲线(GF公司(11), [1,1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类, 4)
鼠尾草:圆周率.理性地图()
(x ^14641,y ^14641)
缩放因子()#

返回与此关联的Weierstrass比例因子弗罗贝尼乌斯形态。

比例因子为常数\(u\)(在基本场中)这样的话\(\varphi^*\omega_2=u\omega_1\),其中\(\varphi:E_1\到E_2\)这是同态吗\(\欧米茄_i \)标准Weierstrass差速器\(E_i\)由定义\(\mathrm dx/(2y+a_1x+a_3)\).

示例:

鼠尾草: sage.schemes.elliptic_curves.hom_robenius系统 进口 椭圆曲线Hom_frobenius
圣人:E类 = 椭圆曲线(GF公司(11), [1,1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类)
圣人:圆周率.正式的()
t^11+O(t^33)
圣人:圆周率.缩放因子()
0
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类, )
圣人:圆周率.正式的()
t^1331+O(t^1353)
圣人:圆周率.缩放因子()
0
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类, 0)
圣人:圆周率 == E类.标量乘法(1)
真的
圣人:圆周率.缩放因子()
1

比例因子存在于基环中:

圣人:圆周率.缩放因子().起源()
大小为11的有限字段

算法:度的不可分割等值线\(>1\)具有缩放比例因素\(0\).

x国家地图()#

返回\(x \)-这个Frobenius的坐标有理图isogeny作为(稀疏)单变量有理映射\(x \).

示例:

圣人: sage.schemes椭圆曲线hom_frobenius 进口 椭圆曲线Hom_frobenius
圣人:E类 = 椭圆曲线(GF公司(11), [1,1])
圣人:圆周率 = 椭圆曲线Hom_frobenius(E类, 4)
圣人:圆周率.x国家地图()
×^14641