在数学中,霍普夫代数是一类双代数,亦即具有相容的结合代数与余代数结构的向量空间,配上一个对极映射,后者推广了群上的逆元运算。霍普夫代数以数学家海因茨·霍普夫命名,此类结构广见于代数拓扑、群概形、群论、量子群等数学领域。
基本介绍
- 中文名:霍普夫代数
- 外文名:Hopf algebra
- 本质:一类双代数
定义



利用 Sweedler 记号,此定义亦可表为

对极映射可理解为
对卷积之逆,故其若存在必唯一。当
,则称
为对合的;交换或余交换霍普夫代数必对合。



根据定义,有限维霍普夫代数的对偶空间也带有自然的霍普夫代数结构。
例子





有限群上的函式. 设
为有限群,置
为所有
的函式,并以逐点的加法与乘法使之成为结合代数。此时有自然的同构
。定义:







仿射代数概形的座标环:处理方式同上。
泛包络代数. 假设
是域
上的李代数,置
为其泛包络代数,定义:





后两条规则与交换子相容,因此可唯一地延拓至整个
上。

李群的上同调
李群的上同调代数构成一个霍普夫代数,其代数结构由上同调的上积给出,余代数结构则来自群乘法
,由此导出


对极映射来自
。这是霍普夫代数的历史起源,事实上,霍普夫借着研究这种结构,得以证明李群上同调的结构定理:

定理(霍普夫,1941年).
设
为
上的有限维分次交换、余交换之霍普夫代数,则
(视为
-代数)同构于由奇数次元素生成的自由外代数。




量子群与非交换几何
主条目:量子群
上述所有例子若非交换便是余交换的。另一方面,泛包络代数的某些“变形”或“量子化”可给出非交换亦非余交换的例子;这类霍普夫代数常被称为量子群,儘管严格而言它们并不是群。这类代数在非交换几何中相当重要:一个仿射代数群可以由其座标环构成的霍普夫代数刻划,而这些霍普夫代数的变形则可构想为某类“量子化”了的代数群(实则非群)。