0N83
Lemma 7 . A braided monoidal 2-category ( ๐ , โ , 1 , R , R ~ ( โ | โ , โ ) , R ~ ( โ , โ | โ ) ) (\mathcal{C},\otimes,1,R,\tilde{R}_{(-|-,-)},\tilde{R}_{(-,-|-)}) consists of the following data:
(1)
A semistrict monoidal 2-category ( ๐ , โ , 1 ) (\mathcal{C},\otimes,1)
(2)
( โ โ โ ) (\bullet\otimes\bullet) For any two objects
A , B โ ๐ A,B\in\mathcal{C} an equivalence R A , B : A โ B โ B โ A R_{A,B}\colon A\otimes B\to B\otimes A
(3)
( โ โ โ ) ({\to}\otimes\bullet) For any 1-morphism
f : A โ A โฒ f:A\to A^{\prime} and any object B โ ๐ B\in\mathcal{C} a 2-isomorphism
A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes B} A โฒ โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A^{\prime}\otimes B} B โ A {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes A} B โ A โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes A^{\prime}} f โ B \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces f\otimes B} R A , B \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,B}} โ R f , B {\lx@inpgf@ignorespaces\Downarrow R_{f,B}} R A โฒ , B \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A^{\prime},B}} B โ f \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes f}
(4)
( โ โ โ ) (\bullet\otimes{\to}) For any object A โ ๐ A\in\mathcal{C} and any 1-morphism
g : B โ B โฒ g\colon B\to B^{\prime} a 2-isomorphism
A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes B} A โ B โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes B^{\prime}} B โ A {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes A} B โฒ โ A {\lx@inpgf@ignorespaces B^{\prime}\otimes A} A โ g \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes g} R A , B \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,B}} โ R A , g {\lx@inpgf@ignorespaces\Downarrow R_{A,g}} R A , B โฒ \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,B^{\prime}}} g โ A \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces g\otimes A}
(5)
( ( โ โ โ ) โ โ ) ((\bullet\otimes\bullet)\otimes\bullet)
For any objects A , B , C โ ๐ A,B,C\in\mathcal{C} a 2-iso
A โ B โ C {\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes B\otimes C} โโโ B โ C โ A {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes C\otimes A} B โ A โ C {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes A\otimes C} R A , B โ C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,B\otimes C}} R A , B โ C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,B}\otimes C} โ R ~ ( A | B , C ) {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow\tilde{R}_{(A|B,C)}} B โ R A , C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes R_{A,C}}
(6)
( โ โ ( โ โ โ ) ) (\bullet\otimes(\bullet\otimes\bullet))
For any objects A , B , C โ ๐ A,B,C\in\mathcal{C} a 2-isomorphism
A โ B โ C {\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes B\otimes C} โโโ C โ A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces C\otimes A\otimes B} A โ C โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes C\otimes B} R A โ B , C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A\otimes B,C}} A โ R B , C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes R_{B,C}} โ R ~ ( A , B | C ) {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow\tilde{R}_{(A,B|C)}} R A , C โ B \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,C}\otimes B}
Moreover, these data must satisfy the following conditions:
( โ โ โ ) ({\to}\otimes{\to})
For any 1-morphisms f : A โ A โฒ f\colon A\to A^{\prime} and g : B โ B โฒ g\colon B\to B^{\prime} the following
cube commutes:
A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces AB} โ โ A โฒ โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A^{\prime}B} A โ B โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces AB^{\prime}} A โฒ โ B โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces A^{\prime}B^{\prime}} B โ A {\lx@inpgf@ignorespaces BA} โ B โ A โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces BA^{\prime}} B โฒ โ A {\lx@inpgf@ignorespaces B^{\prime}A} โ B โฒ โ A โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces B^{\prime}A^{\prime}} 1 . {\lx@inpgf@ignorespaces 1.} 5 . {\lx@inpgf@ignorespaces 5.} 2 . {\lx@inpgf@ignorespaces 2.} 6 . {\lx@inpgf@ignorespaces 6.} 3 . {\lx@inpgf@ignorespaces 3.} 4 . {\lx@inpgf@ignorespaces 4.}
1 . = โ f , g 2 . = โ g , f 3 . = R A , g 4 . = R A โฒ , g 5 . = R f , B โฒ 6 . = R f , B 1.\>=\>\otimes_{f,g}\qquad 2.\>=\>\otimes_{g,f}\qquad 3.\>=\>R_{A,g}\qquad 4.\>=\>R_{A^{\prime},g}\qquad 5.\>=\>R_{f,B^{\prime}}\qquad 6.\>=\>R_{f,B}
( โ โ โ ) (\bullet\otimes{\Downarrow}) For any object A โ ๐ A\in\mathcal{C} , any 1-morphisms
f , f โฒ : B โ B โฒ f,f^{\prime}\colon B\to B^{\prime} , and any 2-morphism
ฮฒ : f โ f โฒ \beta\colon f\Rightarrow f^{\prime} , the following prism commutes:
A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces AB} โ A โ ฮฒ {\lx@inpgf@ignorespaces\Downarrow A\otimes\beta} A โ B โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces AB^{\prime}} B โ A {\lx@inpgf@ignorespaces BA} โ ฮฒ โ A {\lx@inpgf@ignorespaces\Downarrow\beta\otimes A} B โฒ โ A {\lx@inpgf@ignorespaces B^{\prime}A} R A , f โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,f^{\prime}}} R A , f {\lx@inpgf@ignorespaces R_{A,f}}
( โ โ โ ) ({\Downarrow}\otimes\bullet)
A similar prism, left to the reader.
( โ โ โ โ ) (\to{\to}\otimes\bullet) For any pair of 1-morphisms
A โ f A โฒ โ f โฒ A โฒโฒ A\stackrel{{\scriptstyle f}}{{\to}}A^{\prime}\stackrel{{\scriptstyle f^{\prime}}}{{\to}}A^{\prime\prime} and any object B โ ๐ B\in\mathcal{C} ,
the 2-isomorphism R f โ f โฒ , B R_{ff^{\prime},B} coincides with the pasting
A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A\otimes B} A โฒ โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A^{\prime}\otimes B} A โฒโฒ โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A^{\prime\prime}\otimes B} B โ A {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes A} B โ A โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes A^{\prime}} B โ A โฒโฒ {\lx@inpgf@ignorespaces B\otimes A^{\prime\prime}} โ R f , B {\lx@inpgf@ignorespaces\Downarrow R_{f,B}} โ R f โฒ , B {\lx@inpgf@ignorespaces\Downarrow R_{f^{\prime},B}}
( โ โ โ โ ) (\bullet\otimes{\to}\to) A similar pasting law, left to the reader.
( ( โ โ โ ) โ โ ) ((\bullet\otimes\bullet)\otimes{\to})
For any objects A , B , C โ ๐ A,B,C\in\mathcal{C} and any 1-morphism f : C โ C โฒ f\colon C\to C^{\prime} , the
following triangular prism commutes:
A โ B โ C {\lx@inpgf@ignorespaces ABC} C โ A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces CAB} A โ C โ B {\lx@inpgf@ignorespaces ACB} โ A โ B โ C โฒ {\lx@inpgf@ignorespaces ABC^{\prime}} C โฒ โ A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces C^{\prime}AB} A โ C โฒ โ B {\lx@inpgf@ignorespaces AC^{\prime}B} โ R A โ B , C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{AB,C}} A โ B โ f \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces AB\otimes f} โ 1 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 1.} โ 3 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 3.} f โ A โ B \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces f\otimes AB} โ 2 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 2.} โ 4 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 4.} โ 5 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 5.}
1 . = A โ R B , f 2 . = R A , f โ B 3 . = R ~ ( A , B | C ) 4 . = R ~ ( A , B | C โฒ ) 5 . = R A โ B , f 1.\>=\>A\otimes R_{B,f}\qquad 2.\>=\>R_{A,f}\otimes B\qquad 3.\>=\>\tilde{R}_{(A,B|C)}\qquad 4.\>=\>\tilde{R}_{(A,B|C^{\prime})}\qquad 5.\>=\>R_{AB,f}
( โ โ ( โ โ โ ) ) ({\to}\otimes(\bullet\otimes\bullet))
A similar prism, left to the reader.
( ( โ โ โ ) โ โ ) (({\to}\otimes\bullet)\otimes\bullet)
For any objects A , B , C โ ๐ A,B,C\in\mathcal{C} and any 1-morphism f : A โ A โฒ f\colon A\to A^{\prime} , the
following triangular prism commutes:
A โ B โ C {\lx@inpgf@ignorespaces ABC} C โ A โ B {\lx@inpgf@ignorespaces CAB} A โ C โ B {\lx@inpgf@ignorespaces ACB} โ A โฒ โ B โ C {\lx@inpgf@ignorespaces A^{\prime}BC} C โ A โฒ โ B {\lx@inpgf@ignorespaces CA^{\prime}B} A โฒ โ C โ B {\lx@inpgf@ignorespaces A^{\prime}CB} โ R A โ B , C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces R_{AB,C}} f โ B โ C \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces f\otimes BC} โ 1 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 1.} โ 3 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 3.} C โ f โ B \scriptstyle{\lx@inpgf@ignorespaces C\otimes f\otimes B} โ 2 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 2.} โ 4 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 4.} โ 5 . {\lx@inpgf@ignorespaces\Uparrow 5.}
1 . = โ ( f , R B , C ) 2 . = R f , C โ B 3 . = R ~ ( A , B | C ) 4 . = R ~ ( A โฒ , B | C ) 5 . = R f โ B , C 1.\>=\>\otimes_{(f,R_{B,C})}\qquad 2.\>=\>R_{f,C}\otimes B\qquad 3.\>=\>\tilde{R}_{(A,B|C)}\qquad 4.\>=\>\tilde{R}_{(A^{\prime},B|C)}\qquad 5.\>=\>R_{f\otimes B,C}
( ( โ โ โ ) โ โ ) ((\bullet\otimes{\to})\otimes\bullet) ,
( โ โ ( โ โ โ ) ) (\bullet\otimes({\to}\otimes\bullet)) and
( โ โ ( โ โ โ ) ) (\bullet\otimes(\bullet\otimes{\to}))
Similar prisms, left to the reader.
( ( โ โ โ โ โ ) โ โ ) ((\bullet\otimes\bullet\otimes\bullet)\otimes\bullet) ,
( โ โ ( โ โ โ โ โ ) ) (\bullet\otimes(\bullet\otimes\bullet\otimes\bullet)) ,
( ( โ โ โ ) โ ( โ โ โ ) ) ((\bullet\otimes\bullet)\otimes(\bullet\otimes\bullet))
As in Definition 6 .
S + = S โ S^{+}=S^{-} As in Definition 6 .
0N84
Proof. The 1-equivalences R A , B R_{A,B} and 2-isomorphisms R f , B R_{f,B} and
R A , g R_{A,g} comprise the pseudonatural equivalence R : โ โ โ op R\colon\otimes\to\otimes^{\rm op} , and conditions ( โ โ โ ) ({\to}\otimes{\to}) , ( โ โ โ ) ({\bullet}\otimes{\Downarrow}) , ( โ โ โ ) ({\Downarrow}\otimes{\bullet}) , ( โ โ โ โ ) (\to{\to}\otimes{\bullet}) and
( โ โ โ โ ) ({\bullet}\otimes{\to}\to) state that it is indeed a pseudonatural
transformation. The 2-morphisms R ~ ( A | B , C ) \tilde{R}_{(A|B,C)} and R ~ ( A , B | C ) \tilde{R}_{(A,B|C)}
comprise the invertible modifications R ~ ( โ | โ , โ ) \tilde{R}_{(-|-,-)} and
R ~ ( โ , โ | โ ) \tilde{R}_{(-,-|-)} , and the commuting triangular prisms state
that these are indeed modifications, expressing naturality in each
argument. The remaining 4 conditions come from Definition 6 .
โ