楕円曲線のハッセの定理

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楕円曲線のハッセの定理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/30 09:29 UTC 版)

楕円曲線のハッセの定理（英語: Hasse's theorem on elliptic curves）は、ハッセの境界とも呼ばれ、有限体上の楕円曲線の持つ点の数の、上と下からの評価を与える。

位数 q の有限体上の楕円曲線 E の点の数が N であるとき、ヘルムート・ハッセ（Helmut Hasse）の結果は、その個数が

$|N-(q+1)|\leq 2{\sqrt {q}}$

であることを示している。つまり、この解釈は、N が q + 1 （これは同じ体の上の射影直線（projective line）の点の数である）と異なっていれば、この差「エラー項」は、絶対値が ${\sqrt {q}}$ である2つの複素数の和である。

この結果は、エミール・アルティン（Emil Artin）により彼の論文で元々予想されたものである。これは1933年にハッセ(Hasse)により証明され、証明は一連の論文で出版された。

ハッセの定理は、E の局所ゼータ函数の根の絶対値の決定と同値である。この形で、楕円曲線に付随する函数体のリーマン予想との類似を理解することができる。

ハッセ・ヴェイユ境界

ハッセ境界の高次種数の代数曲線への一般化はハッセ・ヴェイユ境界である。これは、有限体上の曲線の点の数の範囲をもたらす。位数が q の有限体 $\mathbb {F} _{q}$ 上の種数 g の曲線 C の点の数を $\#C(\mathbb {F} _{q})$ とすると、

$|\#C({\mathbb {F}}_{q})-(q+1)|\leq 2g{\sqrt {q}}$

となる。

この結果は再び、曲線 C の局所ゼータ函数の決定と同値であり、この曲線に付随する函数体についてのリーマン予想の類似である。

ハッセ・ヴェイユ境界は、g = 1 である楕円曲線へ適用したときの普通のハッセ境界を導く。

ハッセ・ヴェイユ境界は、元々はアンドレ・ヴェイユ（André Weil）が1949年に提唱したヴェイユ予想の結果である。この予想は1974にピエール・ドリーニュ（Pierre Deligne）より証明された。

参照項目

• 佐藤・テイト予想（Sato-Tate conjecture）
• シューフのアルゴリズム（Schoof's algorithm）

参考文献

• Hurt, Norman E. (2003), Many Rational Points. Coding Theory and Algebraic Geometry, Mathematics and its Applications, 564, Dordrecht: Kluwer/Springer-Verlag, ISBN 1-4020-1766-9, MR2042828, 
• Niederreiter, Harald; Xing, Chaoping (2009), Algebraic Geometry in Coding Theory and Cryptography, Princeton: Princeton University Press, ISBN 978-0-6911-0288-7, MR2573098, 
• Chapter V of Silverman, Joseph H. (1994), The arithmetic of elliptic curves, Graduate Texts in Mathematics, 106, New York: Springer-Verlag, ISBN 978-0-387-96203-0, MR1329092, 
• Washington, Lawrence C. (2008), Elliptic Curves. Number Theory and Cryptography, 2nd Ed, Discrete Mathematics and its Applications, Boca Raton: Chapman & Hall/CRC Press, ISBN 978-1-4200-7146-7, MR2404461,