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经由反自同构与正性概念的dagger范畴

范畴论 2026-04-29 v2 数学物理 math.MP

摘要

Dagger范畴是量子物理范畴化描述的基本工具,例如在范畴量子力学与酉拓扑场论中。然而其定义与作为范畴论核心的“等价原理”相张力,从而阻碍了向高阶范畴的推广。在本注记中,我们基于研究充分的反自同构概念 d ⁣:CCopd\colon \mathcal{C} \to \mathcal{C}^{op} 提出一种替代性的、连贯的dagger范畴描述,该反自同构连贯地平方到恒等函子 η ⁣:d2idC\eta\colon d^2 \cong \operatorname{id}_{\mathcal{C}}。一般反自同构不必在对象上为恒等,但我们转而考虑某些同构 dxxdx \cong x,称之为Hermitian不动点,因其推广了向量空间上Hermitian内积的概念。我们依据此类Hermitian不动点定义 (C,d,η)(\mathcal{C},d, \eta) 上的“正性概念”。该术语受Hilbert空间dagger范畴的启发,在此情形下正性概念由正定配对组成。我们的主要结果是:具有正性概念的反自同构范畴的 22-范畴与dagger范畴的 22-范畴间为双等价。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.02928,
  title  = {Dagger categories via anti-involutions and positivity},
  author = {Luuk Stehouwer and Jan Steinebrunner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.02928},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages, v2 corrects an error in Example 5.8 present in the version published in Theory and Applications of Categories