Fundamental domains for Shimura curves
Journal de théorie des nombres de Bordeaux, Tome 15 (2003) no. 1, pp. 205-222.

Nous décrivons un procédé permettant de déterminer explicitement un domaine fondamental dans le demi-plan supérieur pour une courbe de Shimura X0D(N) associée à un ordre d’une algèbre de quaternions A/. Un domaine fondamental pour X0D(N) réalise une présentation finie du groupe des unités quaternioniennes modulo les unités du centre. Nous donnons des exemples explicites pour les courbes X06(1),X015(1) et X035(1). Le premier exemple est l’exemple classique d’un groupe triangulaire et le second est une version corrigée due à Michon de celui du livre [13] de Vignéras. Ces exemples sont aussi traités dans la thèse d’Alsina [1]. Le dernier exemple est nouveau et fournit un modèle des méthodes qu’il faut appliquer lorsque le groupe agit sans points elliptiques.

We describe a process for defining and computing a fundamental domain in the upper half plane of a Shimura curve X0D(N) associated with an order in a quaternion algebra A/𝐐. A fundamental domain for X0D(N) realizes a finite presentation of the quaternion unit group, modulo units of its center. We give explicit examples of domains for the curves X06(1),X015(1),andX035(1). The first example is a classical example of a triangle group and the second is a corrected version of that appearing in the book of Vignéras [13], due to Michon. These examples are also treated in the thesis of Alsina [1]. The final example is new and provides a demonstration of methods to apply when the group action has no elliptic points.

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Kohel, David R.; Verrill, Helena A. Fundamental domains for Shimura curves. Journal de théorie des nombres de Bordeaux, Tome 15 (2003) no. 1, pp. 205-222. https://www.numdam.org/item/JTNB_2003__15_1_205_0/

[1] M. Alsina, Aritmetica d'ordres quaternionics i uniformitzacio hiperbolica de corbes de Shimura. PhD Thesis, Universitat de Barcelona 2000, Publicacions Universitat de Barcelona, ISBN: 84-475-2491-4, 2001.

[2] W. BOSMA, J. CANNON, eds. The Magma Handbook. The University of Sydney, 2002. http://magma.maths.usyd.edu.au/magma/htmlhelp/MAGMA.htm.

[3] J. Cremona, Algorithms for modular elliptic curves, Second edition. Cambridge University Press, Cambridge, 1997. | MR | Zbl

[4] N. Elkies, Shimura Curve Computations. Algorithmic Number Theory, LNCS 1423, J. Buhler, ed, Springer (1998), 1-47. | MR | Zbl

[5] D. Kohel, Endomorphism rings of elliptic curves over finite fields. Thesis, University of California, Berkeley, 1996.

[6] D. Kohel, Hecke module structure of quaternions. Class field theory-its centenary and prospect (Tokyo, 1998), K. Miyake, ed, Adv. Stud. Pure Math., 30, Math. Soc. Japan, Tokyo (2001), 177-195. | MR | Zbl

[7] D. Kohel, Brandt modules. Chapter in The Magma Handbook, Volume 7, J. Cannon, W. Bosma Eds., (2001), 343-354.

[8] D. Kohel, Quaternion Algebras. Chapter in The Magma Handbook, Volume 6, J. Cannon, W. Bosma Eds., (2001), 237-256.

[9] A. Kurihara, On some examples of equations defining Shimura curves and the Mumford uniformization. J. Fac. Sci. Univ. Tokyo 25 (1979), 277-301. | MR | Zbl

[10] J.-F. Michon, Courbes de Shimura hyperelliptiques. Bull. Soc. Math. France 109 (1981), no. 2, 217-225. | Numdam | MR | Zbl

[11] D. Roberts, Shimura curves analogous to X0(N). Ph.D. thesis, Harvard, 1989.

[12] H. Verrill, Subgroups of PSL2(R), Chapter in The Magma Handbook, Volume 2, J. Cannon, W. Bosma Eds., (2001), 233-254.

[13] M.-F. Vignéras, Arithmétiques des Algèbres de Quaternions, LNM 800, Springer-Verlag, 1980. | MR | Zbl