Комбинаторные следствия многих делителей нуля в групповом кольце
Ф. В. Петровab a Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
b Санкт-Петербургское отделение Математического института им. В. А. Стеклова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация:
В работе Крута, Льва и Паха и последующей работе Элленберга и Гийсвейта было доказано, что для группы
$G=G_0^n$, где
$G_0\ne \{1,-1\}^m$ — фиксированная абелева группа и
$n$ велико, любое множество
$A\subset G$ без 3-прогрессий (т. е. таких троек
$x$,
$y$,
$z$ различных элементов, что
$xy=z^2$) содержит не больше чем
$|G|^{1-c}$ элементов, где константа
$c>0$ зависит только от
$G_0$. Если
$G$, скажем, — большая циклическая группа, то это неверно. Цель настоящей работы — показать, что алгебраическое свойство группы, отвечающее этому различию, таково: в первом случае групповая алгебра
$\mathbb{F}[G]$ над подходящим полем
$\mathbb{F}$ содержит подпространство
$X$ коразмерности не больше чем
$|X|^{1-c}$, для которого
$X^3=0$. Мы обсуждаем оценки, которые получаются для абелевых
$p$-групп и некоторых матричных
$p$-групп: группы Гейзенберга над
$\mathbb{F}_p$ и унитреугольной группы над
$\mathbb{F}_p$. Также мы показываем, как этот метод позволяет обобщить результаты о мультипликативных
$k$-сочетаниях и о покрытии произведения множеств произведениями меньших множеств.
Ключевые слова:
групповое кольцо, делители нуля, арифметические прогрессии, $p$-группа. Поступило в редакцию: 13.12.2023
Исправленный вариант: 13.12.2023
Принята в печать: 16.12.2023
DOI:
10.4213/faa4186