Motivé par ses travaux et ceux de Behrend dans les années 30 concernant les ensembles primitifs d’entiers, Erdős conjectura en 1948 que si $\mathcal{A}$ est un ensemble dénombrable de réels $>1$, tel que $\underset{x\to +\mathrm{\infty }}{lim sup}\frac{1}{\log x}\sum _{\alpha \le x,\alpha \in \mathcal{A}}\frac{1}{\alpha }>0$, alors pour tout $\epsilon >0$, il existe une infinité de triplets $(\alpha ,\beta ,n)\in {\mathcal{A}}^2\times \mathbb{N}$ tels que $\alpha \ne \beta$ et $|n\alpha -\beta |<\epsilon .$ Très peu de temps avant sa mort en 1996, il avait offert 500$ pour la résolution de ce problème de nature diophantienne.

Dans cet exposé, je présenterai un travail récent, en collaboration avec Dimitris Koukoulopoulos et Jared Lichtman, où l’on démontre cette conjecture.

En se laissant guider par l’exemple des ensembles de Sidon (ensembles de nombres dont les sommes de deux éléments sont uniques, très étudiés en combinatoire additive), je présenterai des résultats récents, en collaboration avec R. Riblet, où des techniques de théorie des ensembles permettent de construire des ensembles “grands” en certains sens (cardinalité, mesure ou dimension) tout en étant “épars” car évitant des configurations prescrites (pas de relation linéaire, ou ne contenant pas de parallélogramme, etc.). Des questions subtiles en lien avec l’axiome du choix seront évoquées.

Dans cet exposé, nous allons explorer certains chemins polygonaux, que nous appelons les ”chemins de Legendre”,  et qui encodent des informations sur les valeurs du symbole de Legendre modulo un nombre premier p. Plus précisément, le chemin de Legendre modulo p est défini comme étant le chemin polygonal dont les sommets sont aux points (j, S_p(j)) pour 0≤j≤p-1, où S_j(p) est la somme (normalisée) des valeurs du symbole de Legendre (n/p) pour n entre 0 et j. En effet, nous allons considérer les questions suivantes lorsqu’on varie le premier p : Quelle proportion du chemin est au dessus de l’axe des x ? Comment se comportent les pics de ces chemins ? Et finalement est ce que ces chemins possèdent une loi limite lorsque p→+∞? Nous allons découvrir que certaines de ces questions correspondent à des problèmes importants en théorie analytique des nombres, tels que l’étude de la taille du plus petit non-résidu quadratique, ainsi que du maximum des sommes de caractères de Dirichlet (dans l’esprit de l’inégalité de Pólya-Vinogradov). Parmi nos résultats, nous démontrons que lorsque le premier p varie entre Q et 2Q et Q →+∞, ces chemins convergent en loi, dans l’espace de Banach des fonctions continues sur [0,1], vers une certaine série de Fourier aléatoire dont les coefficients sont construits en utilisant les fonctions multiplicatives aléatoires de Rademacher. Ce dernier résultat est obtenu en collaboration avec Ayesha Hussain.

A lattice point $P\in {\mathbb{Z}}^k$ $(k\ge 2)$ is said to be visible if there is no other lattice point lying on the line segment joining $P$ and the origin. We study the distribution of generalized visible points (along curves) in random walk paths on ${\mathbb{Z}}^k$. This a joint work with Meijie Lu and Xianchang Meng.

Eta-theta quotients show up in numerous areas of mathematics and physics, as in string theory, the theory of black holes and the theory of theta blocks. In my talk I am going to talk about a joint project with Joshua Males, where we employ a variant of Wright’s Circle Method to determine the bivariate asymptotic behavior of Fourier coefficients for a wide class of eta-theta quotients with simple poles in the upper half-plane.

Dans un travail récent avec Sandro Bettin (Gênes) nous étudions dans un cadre général les applications $f:\mathbb{Q}\to \mathbb{C}$ qui satisfont des relations fonctionnelles du type suivant: pour tout $\gamma \in \mathrm{S}\mathrm{L}(2,\mathbb{Z})$, la différence $h_{\gamma }(x):=f(\gamma x)–|cx+d{|}^{-k}f(x)$ est régulière en un certain sens. Ici $k$ est un nombre complexe. Les exemples naturels incluent notamment les intégrales d’Eichler de formes modulaires ou de formes de Maass, ou encore des sommes de cotangentes.
On s’intéressera plus particulièrement au cas $k\ne 0$, et à l’existence de fonctions limites permettant de prédire la répartition des valeurs prises par f sur des rationnels dont le dénominateur tend vers l’infini.

A lattice point $P\in {\mathbb{Z}}^k$ $(k\ge 2)$ is said to be visible if there is no other lattice point lying on the line segment joining $P$ and the origin. We study the distribution of generalized visible points (along curves) in random walk paths on ${\mathbb{Z}}^k$. This a joint work with Meijie Lu and Xianchang Meng.