Table of Contents
Fetching ...

Dualité étale à la Poitou-Tate pour les tores sur des variétés définies sur un corps fini

Melvyn El Kamel-Meyrigne

TL;DR

The paper develops Poitou-Tate type dualities for Tate-Shafarevich groups of algebraic tori on varieties defined over global function fields of characteristic $p>0$. It constructs a cohomological framework on the total space $\mathscr{X}$ using motivic complexes and Artin-Verdier duality, defining $\Sha^{i}(\mathscr{X},\mathscr{S},\mathscr{T})$ and $\Sha^{i}_c(\mathscr{X},\mathscr{S},\mathscr{T})$ via étale cohomology with and without compact support. Under finiteness/torsion assumptions on local cohomology, it proves a duality pairing between $\Sha^{a}(\mathscr{X},\mathscr{S},\mathscr{T})\{p'\}$ and $\Sha^{2d+2-a}_c(\mathscr{X},\mathscr{S},\tilde{\mathscr{T}})\{p'\}$, generalizing known results to higher-dimensional bases; in the torus case ($a=1$) a stronger, perfect pairing with $\overline{\Sha^{2d+1}(\mathscr{X},\mathscr{S},\tilde{\mathscr{T}})}\{p'\}$ is obtained. This advances local-global principles for torsors under tori on varieties, unifying étale and motivic dualities in this setting and extending Poitou-Tate theory beyond curves to arbitrary dimension bases.

Abstract

Let $k$ be a global field of characteristic $p>0$. Denote $Ω_k$ the set of places of $k$ and let $S$ be a non-empty subset of $Ω_k$. We consider a scheme $\mathscr{X} \rightarrow Spec(\mathcal{O}_S)$ smooth, separated, of finite type and $\mathscr{T}$ a tori defined over $\mathscr{X}$. We study the Tate-Shafarevich group given by the elements of $H^1(\mathscr{X}, \mathscr{T})$ which vanish in the group $H^1(\mathscr{X} \otimes_{\mathcal{O}_S} k_v, \mathscr{T})$ for all $v \in S$. We establish a Poitou-Tate duality for $\mathscr{T}$ which generalise the classical Poitou-Tate duality for tori for varieties defined over a finite field of arbitrary dimension. Soit $k$ un corps global de caractéristique $p>0$. Notons $Ω_k$ l'ensemble des places de $k$ et soit $S$ un sous-ensemble non vide de $Ω_k$. On considère un schéma $\mathscr{X} \rightarrow Spec(\mathcal{O}_S)$ lisse, séparé, de type fini et $\mathscr{T}$ un tore défini sur $\mathscr{X}$. On étudie le groupe de Tate-Shafarevich donné par les éléments de $H^1(\mathscr{X}, \mathscr{T})$ qui s'annulent dans les groupes $H^1(\mathscr{X} \otimes_{\mathcal{O}_S} k_v, \mathscr{T})$ pour tout $v \in S$. On établit une dualité pour $\mathscr{T}$ qui généralise la dualité de Poitou-Tate classique pour les tores à des variétés définies sur un corps fini de dimension arbitraire.

Dualité étale à la Poitou-Tate pour les tores sur des variétés définies sur un corps fini

TL;DR

The paper develops Poitou-Tate type dualities for Tate-Shafarevich groups of algebraic tori on varieties defined over global function fields of characteristic . It constructs a cohomological framework on the total space using motivic complexes and Artin-Verdier duality, defining and via étale cohomology with and without compact support. Under finiteness/torsion assumptions on local cohomology, it proves a duality pairing between and , generalizing known results to higher-dimensional bases; in the torus case () a stronger, perfect pairing with is obtained. This advances local-global principles for torsors under tori on varieties, unifying étale and motivic dualities in this setting and extending Poitou-Tate theory beyond curves to arbitrary dimension bases.

Abstract

Let be a global field of characteristic . Denote the set of places of and let be a non-empty subset of . We consider a scheme smooth, separated, of finite type and a tori defined over . We study the Tate-Shafarevich group given by the elements of which vanish in the group for all . We establish a Poitou-Tate duality for which generalise the classical Poitou-Tate duality for tori for varieties defined over a finite field of arbitrary dimension. Soit un corps global de caractéristique . Notons l'ensemble des places de et soit un sous-ensemble non vide de . On considère un schéma lisse, séparé, de type fini et un tore défini sur . On étudie le groupe de Tate-Shafarevich donné par les éléments de qui s'annulent dans les groupes pour tout . On établit une dualité pour qui généralise la dualité de Poitou-Tate classique pour les tores à des variétés définies sur un corps fini de dimension arbitraire.
Paper Structure (7 sections, 14 theorems, 84 equations)

This paper contains 7 sections, 14 theorems, 84 equations.

Key Result

Proposition 1.4

Covariance de la cohomologie à support compact absolue. Soient $\mathscr{P} \subseteq \mathscr{R}$ deux ouverts de $\mathscr{U}$ contenant $\mathscr{S}$ et soit $\mathscr{F}$ un faisceau étale abélien défini sur $\mathscr{X}_{\mathscr{U}}$. Alors, l'inclusion $\mathscr{X}_{\mathscr{R}} \subseteq \ma

Theorems & Definitions (14)

  • Proposition 1.4
  • Proposition 1.5
  • Proposition 1.6
  • Proposition 1.7
  • Proposition 1.8
  • Proposition 2.1
  • Proposition 2.3
  • Proposition 2.4
  • Proposition 3.1
  • Proposition 3.2
  • ...and 4 more