Stratification de Newton des variétés de Shimura et formule des traces d’Arthur-Selberg

The Newton stratification of Shimura varieties and the Arthur-Selberg trace formula

• Auteur / Autrice : Arno Kret
• Direction : Laurent Fargues, Laurent Clozel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques
• Date : Soutenance le 10/12/2012
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mathématiques de la région Paris-Sud (1992-2015 ; Orsay)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mathématiques d'Orsay (1998-....)
• Jury : Président / Présidente : Henri Carayol
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Fargues, Laurent Clozel, Henri Carayol, Michael Harris, Guy Henniart, Emmanuel Ullmo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Henri Carayol, Sug Woo Shin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie des nombres

Formes automorphes

Selberg, Formule de trace de

Shimura, Variétés de

Mots clés libres

Variétés de Shimura

Stratification de Newton

Formule des traces

Théorie des nombres

Shimura varieties

Newton stratification

Trace formula

Number theory

Résumé

Nous étudions la stratification de Newton des variétés de Shimura de type PEL aux places de bonne réduction. Nous considérons la strate basique de certaines variétés de Shimura simples de type PEL modulo une place de bonne réduction. Sous des hypothèses simplificatrices nous prouvons une relation entre la cohomologie l-adique de ce strate basique et la cohomologie de la variété de Shimura complexe. En particulier, nous obtenons des formules explicites pour le nombre de points dans la strate basique sur des corps finis, en termes de représentations automorphes. Nous obtenons les résultats à l'aide de la formule des traces et de la troncature de la formule de Kottwitz pour le nombre de points sur une variété de Shimura sur un corps fini. Nous montrons, en utilisant la formule des traces, que n'importe quelle strate de Newton d'une variété de Shimura de type PEL de type (A) est non vide en une place de bonne réduction. Ce résultat a déjà été établi par Viehmann-Wedhorn; nous donnons une nouvelle preuve de ce théorème. Considérons la strate basique des variétés de Shimura associées à certains groupes unitaires dans les cas où cette strate est une variété finie. Alors, nous démontrons un résultat d' équidistribution pour les opérateurs de Hecke agissant sur cette strate. Nous relions le taux de convergence avec celui de la conjecture de Ramanujan. Dans nos formules ne figurent que des représentations automorphes cuspidales sur Gl_n pour lesquelles cette conjecture est connue, et nous obtenons donc des estimations très bonnes sur la vitesse de convergence. En collaboration avec Erez Lapid nous calculons le module de Jacquet d'une représentation en échelle pour tout sous-groupe parabolique standard du groupe général linéaire sur un corps local non-archimédien.

We study the Newton stratification of Shimura varieties of PEL type, at the places of good reduction. We consider the basic stratum of certain simple Shimura varieties of PEL type at a place of good reduction. Under simplifying hypotheses we prove a relation between the l-adic cohomology of this basic stratum and the cohomology of the complex Shimura variety. In particular we obtain explicit formulas for the number of points in the basic stratum over finite fields, in terms of automorphic representations. We obtain our results using the trace formula and truncation of the formula of Kottwitz for the number of points on a Shimura variety over a finite field. We prove, using the trace formula that any Newton stratum of a Shimura variety of PEL-type of type (A) is non-empty at a prime of good reduction. This result is already established by Viehmann-Wedhorn; we give a new proof of this theorem. We consider the basic stratum of Shimura varieties associated to certain unitary groups in cases where this stratum is a finite variety. Then, we prove an equidistribution result for Hecke operators acting on the basic stratum. We relate the rate of convergence to the bounds from the Ramanujan conjecture of certain particular cuspidal automorphic representations on Gl_n. The Ramanujan conjecture turns out to be known for these automorphic representations, and therefore we obtain very sharp estimates on the rate of convergence. We prove that any connected reductive group G over a non-Archimedean local field has a cuspidal representation. Together with Erez Lapid we compute the Jacquet module of a Ladder representation at any standard parabolic subgroup of the general linear group over a non-Archimedean local field.