Plusieurs aspects de rigidité des algèbres de von Neumann

Several rigidity features of von Neumann algebras

• Auteur / Autrice : Rémi Boutonnet
• Direction : Cyril Houdayer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques
• Date : Soutenance le 12/06/2014
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon (2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de Mathématiques Pures et Appliquées (Lyon ; 1991-....)
• Jury : Président / Présidente : Georges Skandalis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cyril Houdayer, Georges Skandalis, Adrian Ioana, Stefaan Vaes, Claire Anantharaman, Damien Gaboriau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Adrian Ioana, Stefaan Vaes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Von Neumann, Algèbres de

Mots clés libres

Algèbres de von Neumann

Actions Gaussiennes

Ergodicité forte

W*-superrigidité

Sous-algèbres de Cartan

Maximale moyennabilité

Von Neumann algebras

Gaussian actions

Strong ergodicity

W*-superrigidity

Cartan subalgebras

Maximal amenability

Résumé

Dans cette thèse je m'intéresse à des propriétés de rigidité de certaines constructions d'algèbres de von Neumann. Ces constructions relient la théorie des groupes et la théorie ergodique au monde des algèbres d'opérateurs. Il est donc naturel de s'interroger sur la force de ce lien et sur la possibilité d'un enrichissement mutuel dans ces différents domaines. Le Chapitre II traite des actions Gaussiennes. Ce sont des actions de groupes discrets préservant une mesure de probabilité qui généralisent les actions de Bernoulli. Dans un premier temps, j'étudie les propriétés d'ergodicité de ces actions à partir d'une analyse de leurs algèbres de von Neumann (voir Theorem II.1.22 et Corollary II.2.16). Ensuite, je classifie les algèbres de von Neumann associées à certaines actions Gaussiennes, à isomorphisme près, en montrant un résultat de W*-Superrigidité (Theorem II.4.5). Ces résultats généralisent des travaux analogues sur les actions de Bernoulli ([KT08,CI10,Io11,IPV13]).Dans le Chapitre III, j'étudie les produits libres amalgamés d'algèbres de von Neumann. Ce chapitre résulte d'une collaboration avec C. Houdayer et S. Raum. Nous analysons les sous-Algèbres de Cartan de tels produits libres amalgamés. Nous déduisons notamment de notre analyse que le produit libre de deux algèbres de von Neumann n'est jamais obtenu à partir d'une action d'un groupe sur un espace mesuré.Enfin, le Chapitre IV porte sur les algèbres de von Neumann associées à des groupes hyperboliques. Ce chapitre est obtenu en collaboration avec A. Carderi. Nous utilisons la géométrie des groupes hyperboliques pour fournir de nouveaux exemples de sous-Algèbres maximales moyennables (mais de type I) dans des facteurs II_1.

The purpose of this dissertation is to put on light rigidity properties of several constructions of von Neumann algebras. These constructions relate group theory and ergodic theory to operator algebras.In Chapter II, we study von Neumann algebras associated with measure-Preserving actions of discrete groups: Gaussian actions. These actions are somehow a generalization of Bernoulli actions. We have two goals in this chapter. The first goal is to use the von Neumann algebra associated with an action as a tool to deduce properties of the initial action (see Corollary II.2.16). The second aim is to prove structural results and classification results for von Neumann algebras associated with Gaussian actions. The most striking rigidity result of the chapter is Theorem II.4.5, which states that in some cases the von Neumann algebra associated with a Gaussian action entirely remembers the action, up to conjugacy. Our results generalize similar results for Bernoulli actions ([KT08,CI10,Io11,IPV13]).In Chapter III, we study amalgamated free products of von Neumann algebras. The content of this chapter is obtained in collaboration with C. Houdayer and S. Raum. We investigate Cartan subalgebras in such amalgamated free products. In particular, we deduce that the free product of two von Neumann algebras is never obtained as a group-Measure space construction of a non-Singular action of a discrete countable group on a measured space.Finally, Chapter IV is concerned with von Neumann algebras associated with hyperbolic groups. The content of this chapter is obtained in collaboration with A. Carderi. We use the geometry of hyperbolic groups to provide new examples of maximal amenable (and yet type I) subalgebras in type II_1 factors.