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eja: add the simple algebra S^n.
authorMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Wed, 3 Jul 2019 23:36:13 +0000 (19:36 -0400)
committerMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Mon, 29 Jul 2019 03:19:01 +0000 (23:19 -0400)
mjo/eja/euclidean_jordan_algebra.py

index 2404af03d7f249fec64caab63e9954aca91af7ab..f71f75d690054a0facd849de639d7a0ead3b8cbe 100644 (file)
@@ -596,3 +596,61 @@ def eja_ln(dimension, field=QQ):
     # ambient dimension).
     rank = min(dimension,2)
     return FiniteDimensionalEuclideanJordanAlgebra(field,Qs,rank=rank)
+
+
+def eja_sn(dimension, field=QQ):
+    """
+    Return the simple Jordan algebra of ``dimension``-by-``dimension``
+    symmetric matrices over ``field``.
+
+    EXAMPLES::
+
+        sage: J = eja_sn(2)
+        sage: e0, e1, e2 = J.gens()
+        sage: e0*e0
+        e0
+        sage: e1*e1
+        e0 + e2
+        sage: e2*e2
+        e2
+
+    """
+    Qs = []
+
+    # In S^2, for example, we nominally have four coordinates even
+    # though the space is of dimension three only. The vector space V
+    # is supposed to hold the entire long vector, and the subspace W
+    # of V will be spanned by the vectors that arise from symmetric
+    # matrices. Thus for S^2, dim(V) == 4 and dim(W) == 3.
+    V = VectorSpace(field, dimension**2)
+
+    # The basis of symmetric matrices, as matrices, in their R^(n-by-n)
+    # coordinates.
+    S = []
+
+    for i in xrange(dimension):
+        for j in xrange(i+1):
+            Eij = matrix(field, dimension, lambda k,l: k==i and l==j)
+            if i == j:
+                Sij = Eij
+            else:
+                Sij = Eij + Eij.transpose()
+            S.append(Sij)
+
+    def mat2vec(m):
+        return vector(field, m.list())
+
+    W = V.span( mat2vec(s) for s in S )
+
+    for s in S:
+        # Brute force the right-multiplication-by-s matrix by looping
+        # through all elements of the basis and doing the computation
+        # to find out what the corresponding row should be.
+        Q_rows = []
+        for t in S:
+            this_row = mat2vec((s*t + t*s)/2)
+            Q_rows.append(W.coordinates(this_row))
+        Q = matrix(field,Q_rows)
+        Qs.append(Q)
+
+    return FiniteDimensionalEuclideanJordanAlgebra(field,Qs,rank=dimension)