Irrationality and transcendence questions in the ‘poor man’s adèle ring’

We discuss arithmetic questions related to the 'poor man's adèle ring' <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>A</mml:mi></mml:math> whose elements are encoded by sequences <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub><mml:mi>t</mml:mi> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> </mml:math> indexed by prime numbers, with each <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> </mml:math> viewed as a residue in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow> </mml:math> . Our main theorem is about the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>A</mml:mi></mml:math> -transcendence of the element <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub><mml:mi>F</mml:mi> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> <mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> </mml:math> , where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi> <mml:mi>n</mml:mi></mml:msub> <mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> (Schur's <i>q</i>-Fibonacci numbers) are the (1, 1)-entries of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow> </mml:math> -matrices <DispFormula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:msup><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn></mml:msup> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>⋯</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:msup><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:math> </DispFormula> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>></mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> </mml:math> is an integer. This result was previously known for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>></mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> </mml:math> square free under the GRH.

Authors

Institutions

Publication Details

Journal
The Ramanujan Journal
Published
2025-06-18
DOI
https://doi.org/10.1007/s11139-025-01132-4
Primary Topic
Analytic Number Theory Research
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
0.00

Funders

Controls
|||
ALL TIME
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
article

Irrationality and transcendence questions in the ‘poor man’s adèle ring’

Florian Luca, Wadim Zudilin
1 links
The Ramanujan Journal
Analytic Number Theory Research
article

Irrationality and transcendence questions in the ‘poor man’s adèle ring’

Florian Luca, Wadim Zudilin
article en

Abstract

We discuss arithmetic questions related to the 'poor man's adèle ring' <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>A</mml:mi></mml:math> whose elements are encoded by sequences <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub><mml:mi>t</mml:mi> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> </mml:math> indexed by prime numbers, with each <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> </mml:math> viewed as a residue in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow> </mml:math> . Our main theorem is about the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>A</mml:mi></mml:math> -transcendence of the element <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:msub><mml:mi>F</mml:mi> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> <mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mi>p</mml:mi></mml:msub> </mml:math> , where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi> <mml:mi>n</mml:mi></mml:msub> <mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> (Schur's <i>q</i>-Fibonacci numbers) are the (1, 1)-entries of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow> </mml:math> -matrices <DispFormula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:msup><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn></mml:msup> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>⋯</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow> <mml:msup><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:math> </DispFormula> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>></mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> </mml:math> is an integer. This result was previously known for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>></mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> </mml:math> square free under the GRH.

The Ramanujan JournalVol. 67(4)
Radboud University Nijmegen (NL), Stellenbosch University (ZA)
European Research Council
No poverty
Openalex Percentile: Top 80%
Analytic Number Theory Research
AI Navigator

Ask Laika to Summarize, Analyze, and Connect papers live on the map.

Summarize Papers & Methodologies

Extract key findings, datasets, and comparative methods across publications.

Benchmark Rankings & Visual Analytics

Rank top research institutions, authors, funders, topics, and journals by Field-Weighted Citation Impact (FWCI) and paper volume with instant charts.

Connect Distant Disciplines

Bridge topological clusters on the map to find hidden collaborative intersections.