Smoothing and cancellation : the Barban-Vehov sieve made explicit / Sebastian Zuniga Alterman ; sous la direction de Harald Andrés Helfgott et de Marc Hindry

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Catalogue Worldcat

Nombres, Théorie des

Cribles (mathématiques)

Selberg, Formule de trace de

Helfgott, Harald Andrés (1977-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Hindry, Marc (1957-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Ramaré, Olivier (Président du jury de soutenance / praeses)

Dartyge, Cécile (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Trudgian, Timothy (1984-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Du Moulin de la Bretèche, Régis (Membre du jury / opponent)

Université de Paris (2019-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences mathématiques de Paris centre (Paris ; 2000-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Institut de mathématiques de Jussieu-Paris Rive Gauche (1997-....) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Considérons la somme du type crible de Selberg ∑m≤X(∑d|m μ(d)·ρd)2, où d→ρd est un poids pour la somme ∑d|nμ(d). On étudie les poids logarithmiques et ceux de Barban-Vehov, définis respectivement comme L:d→log+(U/d), U>1, V:d→log+(U1/d)−log+(U0/d), 1≤U0<U1, où log+(x)= max{log(x),0}. V et L furent étudiés par Barban et Vehov (1968) et Motohashi (1974); une formule asymptotique non-explicite de premier ordre pour la somme de Selberg correspondante à ces poids fut obtenue dans les années 70 par Graham, en montrant, lorsqu’on se ramène à L, un terme d’ordre principal identique à celui du crible de Selberg. Le problème d’étudier la formule asymptotique des sommes de Selberg pour L et V de façon explicite ainsi que l’obtention des termes d’ordre secondaire est resté ouvert et on avait conjecturé que ces termes secondaires étaient en effet négatifs, de manière telle qu’on trouve une contribution négative pour le crible. Dans cette thèse, en utilisant des nouvelles techniques et quelques idées de H. Helfgott et O.Ramaré, nous obtenons explicitement, et sous toutes conditions de coprimalité, le terme d’ordre secondaire pour les expressions asymptotiques données par L et V, lesquelles, dans le cas d'intérêt, v ∈ {1, 2}, confirment sa nature conjecturée: il s’agit de termes négatifs. Étant un objet très proche à ces poids, on découvre aussi que ∑d,e,(de,v)=1 μ(d)μ(e)/[d,e] · LdLe ~ v/φ(v) · log(U) - sv,où s1 = 0.607…, s2 = 1.472… . Le fait d’avoir une erreur explicite et un terme secondaire négatif permet une transition, sous quelques conditions modérées, d’un résultat purement asymptotique à une vraie inégalité, entrouvant donc compensation par rapport au terme principal. Nous en déduisons ainsi un résultat explicit du type crible, en donnant un rang infini et ample de valeurs U0, U1 telles que ∑m≤X( ∑d|mμ(d)·Vd / log(U1/U0))2< X / log(U1/U0) - cv · X / log2(U1/U0), pour une constante positive cv explicitement définie.

Résumé / Abstract : Consider the Selberg sieve type sum ∑m≤X(∑d|m μ(d)·ρd)2, where d→ρd is a weight for the sum∑d|nμ(d). We study the logarithmic and Barban-Vehov weights, defined, respectively, as L:d→log+(U/d), U>1, V:d→log+(U1/d)−log+(U0/d), 1≤U0<U1, where log+(x) = max{log(x),0}. V and L were studied by Barban and Vehov (1968) and Motohashi (1974); a first order nonexplicit asymptotic formula for the Selberg sum for those weights was derived in the 70’s byGraham, giving, when using L, a main term identical to the one given by Selberg sieve. The problem of studying explicitly the asymptotic formula of the Selberg sum for L and V andits secondary terms remained open and it was conjectured that those secondary terms were negative, so that we have a negative contribution for the sieve. In this thesis, by using new techniques and some ideas given by H. Helfgott and O. Ramaré,we explicitly obtain, for all coprimality conditions, the second order term of the asymptotic expressions for L and V, which, in the case of interest, v ∈ {1, 2}, confirm their conjectural nature:they are negative. As a closely related object to those weights, we obtain ∑d,e,(de,v)=1 μ(d)μ(e)/[d,e] · LdLe ~ v/φ(v) · log(U) - sv, where s1 = 0.607…, s2 = 1.472… . The fact of having an explicit error term and a negative second order term allows a transition,under mild conditions, from a purely asymptotic result to an actual inequality, finding thus cancellation with respect to the main term. We thus derive an explicit sieve-type result, providingan infinite and wide range of values U0, U1 such that ∑m≤X( ∑d|m μ(d)·Vd / log(U1/U0))2< X /log(U1/U0) - cv · X / log2(U1/U0), for some positive explicitly defined constant cv