The Transport Oka-Grauert principle for simple surfaces
[Le principe de transport d’Oka-Grauert pour les surfaces simples]
Journal de l’École polytechnique — Mathématiques, Tome 10 (2023), pp. 727-769

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This article considers the attenuated transport equation on Riemannian surfaces in the light of a novel twistor correspondence under which matrix attenuations correspond to holomorphic vector bundles on a complex surface. The main result is a transport version of the classical Oka-Grauert principle and states that the twistor space of a simple surface supports no nontrivial holomorphic vector bundles. This solves an open problem on the existence of matrix holomorphic integrating factors on simple surfaces and is applied to give a range characterisation for the non-Abelian X-ray transform. The main theorem is proved using the inverse function theorem of Nash and Moser and the required tame estimates are obtained from recent results on the injectivity of attenuated X-ray transforms and microlocal analysis of the associated normal operators.

Cet article étudie l’équation de transport atténuée sur les surfaces riemanniennes à la lumière d’une nouvelle correspondance de twisteurs dans laquelle les atténuations de matrice correspondent à des fibrés vectoriels holomorphes sur une surface complexe. Le résultat principal est une version de transport du principe classique d’Oka-Grauert et stipule que l’espace des twisteurs d’une surface simple ne supporte aucun fibré vectoriel holomorphe non trivial. Ceci résout un problème ouvert sur l’existence de facteurs intégrants holomorphes matriciels sur des surfaces simples et est appliqué pour donner une caractérisation du domaine pour la transformation en rayons X non abélienne. Le théorème principal est démontré en utilisant le théorème d’inversion locale de Nash et Moser, et les estimations nécessaires sont obtenues à partir de résultats récents sur l’injectivité des transformées en rayons X atténuées et l’analyse microlocale des opérateurs normaux associés.

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DOI : 10.5802/jep.231
Classification : 53C65, 58J40, 32Q28
Keywords: Non-Abelian X-ray transform, holomorphic integrating factors, transport equation, Oka-Grauert principle
Mots-clés : Transformation en rayons X non abélienne, facteurs intégrants holomorphes, équation de transport, principe d’Oka-Grauert

Bohr, Jan 1 ; Paternain, Gabriel P. 2

1 Mathematical Institute of the University of Bonn Endenicher Allee 60, 53115 Bonn, Germany
2 Department of Pure Mathematics and Mathematical Statistics, University of Cambridge Cambridge CB3 0WB, UK
Licence : CC-BY 4.0
Droits d'auteur : Les auteurs conservent leurs droits
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