Deux problèmes de décompte diophantien

Two Diophantine counting problems

• Auteur / Autrice : Thomas Ange
• Direction : Gaël Rémond
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathematiques pures
• Date : Soutenance le 28/09/2015
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et informatique (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mathématiques de Bordeaux
• Jury : Président / Présidente : Pascal Autissier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mathilde Herblot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Gaudron, Patrice Philippon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géométrie des nombres

Géométrie algébrique arithmétique

Approximation diophantienne

Mots clés libres

Hauteur

Espace adélique

Théorème de Schanuel

Problème de Mordell-Lang

Inégalité de Vojta

Approximation diophantienne

Height

Adelic vector bundle

Schanuel’s theorem

Mordell-Lang problem

Vojta’s inequality

Diophantine approximation

Résumé

Nous traitons ici de questions d’effectivité dans les problèmes de Mordell-Lang et de Schanuel où la notion de hauteur algébrique joue un rôle central.Dans un premier temps nous revisitions la méthode de Vojta-Faltings dans un cadre général, en y incluant notamment un procédé de descente uniforme qui permet d’optimiser le nombre de recours au pesant mécanisme d’approximation diophantienne. Nous proposons ensuite une application de ce résultat au problème de Mordell-Lang plus Bogomolov dans le tore, qui consiste à décrire un sousensemble algébrique X comme réunion de translatés de sous-tores inclus dans X moyennant de se restreindre à un sous-groupe de rang fini épaissi. Nous nous appuyons en particulier sur un énoncé d’Amoroso et Viada concernant le problème de Bogomolov dans ce contexte et améliorons les bornes antérieures obtenues par Rémond.Dans un second temps, nous établissons une version du théorème de Schanuel dans le cadre d’un espace adélique hermitien sur un corps de nombres. Nous donnons une estimation asymptotique du nombre de points projectifs de hauteur bornée pour une hauteur définie par une famille de normes sur les complétés en chaque place, vérifiant certaines conditions mais sans hypothèse de pureté dans le cas ultramétrique. Le terme reste obtenu est totalement explicite et linéaire en le régulateur du corps de nombres grâce au recours à une méthode introduite par Schmidt. Nous traitons également plusieurs applications de ce résultat, notamment aux problèmes de Dedekind-Weber et de Loher-Masser.

We are dealing here with effectiveness matters about the Mordell-Lang and Schanuel problems where algebraic heights play a central role.At the first time, we modify the Vojta-Faltings method in a general context by including some uniform descending process which has the advantage to optimize the number of iterations of the heavy Diophantine approximation mechanism. We then propose an application to the toric Mordell-Lang plus Bogomolov problem whose aim is to describe an algebraic subset X as the union of translates of closed, irreducible subgroups included in X when restricted to some enlarged, finite rank subgroup. In particular we use a theorem of Amoroso and Viada about the Bogomolov problem in this context and we improve the previous bound given by Rémond.At the second time, we prove a version of the theorem of Schanuel in the setting of a Hermitian adelic vector bundle over a number field. We give an asymptotic estimate for the number of projective points of bounded height for heights given by a family of norms over the completions at each place, satisfying several conditions but no purity hypothesis in the ultrametric case. The error term is totally explicit and linear with respect to the regulator of the number field through the use of Schmidt’s method. We finally give some applications of our result in particular to the Dedekind-Weber and Loher-Masser problems.