On the representation theory of braid groups
[Sur les représentations des groupes de tresses]
Marin, Ivan
Annales mathématiques Blaise Pascal, Tome 20 (2013), p. 193-260 / Harvested from Numdam

Ce travail présente une approche en direction d’une théorie des représentations des groupes de tresses B n . Nous nous concentrons sur les représentations de dimensions finie sur le corps des séries de Laurent qui peuvent être obtenues à partir des représentations des tresses infinitésimales en utilisant des associateurs de Drinfeld. Nous établissons un dictionnaire entre les propriétés de théorie des représentations de ces deux structures, ainsi que des outils pour décrire les représentations ainsi obtenues. Nous expliquons l’apparition fréquente de structures unitaires préservées par les représentations classiques. Nous introduisons de nouveaux objets (variétés d’extensions tressées, quotients infinitésimaux) qui sont utiles dans ce cadre, et nous analysons plusieurs de leurs propriétés. Enfin, nous passons en revue les représentations les plus classiques des groupes de tresses, montrons comment elles peuvent être obtenues par nos méthodes et comment ce cadre enrichit la compréhension que l’on en a.

This work presents an approach towards the representation theory of the braid groups B n . We focus on finite-dimensional representations over the field of Laurent series which can be obtained from representations of infinitesimal braids, with the help of Drinfeld associators. We set a dictionary between representation-theoretic properties of these two structures, and tools to describe the representations thus obtained. We give an explanation for the frequent apparition of unitary structures on classical representations. We introduce new objects — varieties of braided extensions, infinitesimal quotients — which are useful in this setting, and analyse several of their properties. Finally, we review the most classical representations of the braid groups, show how they can be obtained by our methods and how this setting enriches our understanding of them.

Publié le : 2013-01-01
DOI : https://doi.org/10.5802/ambp.326
Classification:  20C99,  20F36
@article{AMBP_2013__20_2_193_0,
     author = {Marin, Ivan},
     title = {On the representation theory of braid groups},
     journal = {Annales math\'ematiques Blaise Pascal},
     volume = {20},
     year = {2013},
     pages = {193-260},
     doi = {10.5802/ambp.326},
     zbl = {06251800},
     mrnumber = {3138029},
     language = {en},
     url = {http://dml.mathdoc.fr/item/AMBP_2013__20_2_193_0}
}
Marin, Ivan. On the representation theory of braid groups. Annales mathématiques Blaise Pascal, Tome 20 (2013) pp. 193-260. doi : 10.5802/ambp.326. http://gdmltest.u-ga.fr/item/AMBP_2013__20_2_193_0/

[1] Artin, E. Theorie der Zöpfe, Abhandlungen Hamburg, Tome 4 (1925), pp. 47-72 | Article | JFM 51.0450.01 | MR 3069440

[2] Artin, M. On the Solutions of Analytic Equations, Invent. Math., Tome 5 (1968), pp. 277-291 | Article | MR 232018 | Zbl 0172.05301

[3] Bellaïche, J. A propos d’un lemme de Ribet, Rend. Semin. Mat. Univ. Padova, Tome 109 (2003), pp. 45-62 | Numdam | MR 1997986 | Zbl 1048.20032

[4] Bellaïche, J.; Graftieaux, P. Représentations sur un anneau de valuation discrète complet, Math. Ann., Tome 334 (2006), pp. 465-488 | Article | MR 2207872 | Zbl 1178.20040

[5] Birman, J. Braids, links, and mapping class groups, Annals of Mathematics Studies 82, Princeton University Press and University of Tokyo Press, Princeton, Tokyo (1975) | MR 375281 | Zbl 0305.57013

[6] Broué, M.; Malle, G. Zyklotomische Heckealgebren, Astérisque, Tome 212 (1993), pp. 119-189 | MR 1235834 | Zbl 0835.20064

[7] Broué, M.; Malle, G.; Rouquier, R. Complex reflection groups, braid groups, Hecke algebras, J. Reine Angew. Math., Tome 500 (1998), pp. 127-190 | MR 1637497 | Zbl 0921.20046

[8] Chevalley, C. Théorie des groupes de Lie, vol. 2-3, Hermann, Paris (1961) | Zbl 0186.33104

[9] Cohen, F.R.; Prassidis, S. On injective homomorphisms for pure braid groups, and associated Lie algebras, J. Algebra, Tome 298 (2006), pp. 363-370 | Article | MR 2217620 | Zbl 1134.20039

[10] Collins, D.J. Relations among the squares of the generators of the braid group, Invent. Math., Tome 117 (1994), pp. 525-529 | Article | MR 1283728 | Zbl 0822.20040

[11] Crawley-Boevey, W. On matrices in prescribed conjugacy classes with no common invariant subspace and sum zero, Duke Math. J., Tome 118 (2003), pp. 339-352 | Article | MR 1980997 | Zbl 1046.15013

[12] Drinfeld, V.G. On quasitriangular quasi-Hopf algebras and a group closely connected with G al ( ¯/), Leningrad Math. J., Tome 2 (1991), pp. 829-860 | MR 1080203 | Zbl 0728.16021

[13] Eisenbud, D. Commutative algebra with a view toward algebraic geometry, Springer-Verlag, Heidelberg (1995) | MR 1322960 | Zbl 0819.13001

[14] Formanek, E. Braid group representations of low degree, Proc. London Math. Soc., Tome 73 (1996), pp. 279-322 | Article | MR 1397691 | Zbl 0855.20038

[15] Kohno, T. Série de Poincaré-Koszul associée aux groupes de tresses pures, Inven. Math., Tome 82 (19!5), pp. 57-76 | MR 808109 | Zbl 0574.55009

[16] Kohno, T. Linear representations of braid groups and classical Yang-Baxter equations, Contemp. Math., Tome 78 (1988), pp. 339-363 | Article | MR 975088 | Zbl 0661.20026

[17] Le, T.Q.T.; Murakami, J. The universal Vassiliev-Kontsevitch invariant for framed oriented links, Compositio Math., Tome 102 (1996), pp. 41-64 | Numdam | MR 1394520 | Zbl 0851.57007

[18] Long, D.D. Constructing representations of the braid groups, Comm. in analysis and geometry, Tome 2 (1994), pp. 217-238 | MR 1312687 | Zbl 0845.20028

[19] Marin, I. On KZ-systems which are irreducible under the action of the symmetric group, C. R. Acad. Sci. Paris Sér. I, Tome 333 (2001), pp. 517-522 | Article | MR 1860922 | Zbl 1058.32008

[20] Marin, I. Représentations linéaires des tresses infinitésimales (2001) (Thèse de l’université Paris XI-Orsay)

[21] Marin, I. Caractérisations de la représentation de Burau, Expo. Math., Tome 21 (2003), pp. 263-278 | Article | MR 2006011 | Zbl 1064.20042

[22] Marin, I. Infinitesimal Hecke Algebras, Comptes Rendus Mathématiques Série I, Tome 337 (2003), pp. 297-302 | Article | MR 2016978 | Zbl 1056.20004

[23] Marin, I. On the representation theory of braid groups, Preprint Université d’Evry (2003)

[24] Marin, I. Quotients infinitésimaux du groupe de tresses, Ann. Inst. Fourier (Grenoble), Tome 53 (2003), pp. 1323-1364 | Article | Numdam | MR 2032936 | Zbl 1063.20042

[25] Marin, I. Irréductibilité générique des produits tensoriels de monodromies, Bull. Soc. Math. Fr., Tome 132 (2004), pp. 201-232 | Numdam | MR 2075566 | Zbl 1073.20003

[26] Marin, I. Caractères de rigidité du groupe de Grothendieck-Teichmüller, Compositio Math., Tome 142 (2006), pp. 657-678 | Article | MR 2231196 | Zbl 1133.14027

[27] Marin, I. Monodromie algébrique des groupes d’Artin diédraux, J. Algebra, Tome 303 (2006), pp. 97-132 | Article | MR 2253655 | Zbl 1151.20003

[28] Marin, I. L’algèbre de Lie des transpositions, J. Algebra, Tome 310 (2007), pp. 742-774 | Article | MR 2308178 | Zbl 1171.20010

[29] Marin, I. Sur les représentations de Krammer génériques, Ann. Inst. Fourier (Grenoble), Tome 57 (2007), pp. 1883-1925 | Article | Numdam | MR 2377890 | Zbl 1183.20036

[30] Marin, I. Braids inside the Birman-Wenzl-Murakami algebra, Algebraic Geometric Topology, Tome 10 (2010), pp. 1865-1886 | Article | MR 2728478 | Zbl 1235.20037

[31] Marin, I. The cubic Hecke algebra on at most 5 strands, J. Pure Applied Algebra, Tome 216 (2012), pp. 2754-2782 | Article | MR 2943756 | Zbl 1266.20006

[32] Ribet, K. A modular construction of unramified extensions of (μ p ), Invent. Math., Tome 34 (1976), pp. 151-162 | Article | MR 419403 | Zbl 0338.12003

[33] Shephard, G.C.; Todd, J.A. Finite unitary reflection groups, Canad. J. Math., Tome 6 (1954), pp. 274-304 | Article | MR 59914 | Zbl 0055.14305

[34] Squier, C.C. The Burau Representation is Unitary, Proc. Am. Math. Soc., Tome 90 (1984), pp. 199-202 | Article | MR 727232 | Zbl 0542.20022

[35] Sysoeva, I. On irreducible representations of braid groups (1999) (Ph.D. thesis, University of Pennsylvania) | MR 2699543

[36] Sysoeva, I. Dimension n representations of the braid groups on n strings, J. Algebra, Tome 243 (2001), pp. 518-538 | Article | MR 1850645 | Zbl 1008.20029

[37] Tits, J. Normalisateurs de tores I : Groupes de Coxeter étendus, J. Algebra, Tome 4 (1966), pp. 96-116 | Article | MR 206117 | Zbl 0145.24703

[38] Vassiliev, V.A. Complements of discriminants of smooth maps : topology and applications, Translation of mathematical monographs, Tome 98 (1992) | MR 1168473 | Zbl 0762.55001