Ce texte contient la preuve du théorème principal de cette série d’exposés. Le « théorème d’ergodicité quantique » est dû à A. Shnirelman (1974) avec des preuves plus détaillées de S. Zelditch et Y. Colin de Verdière en 1985. Sur certaines variétés ou dans certains ouverts du plan, ce théorème permet d’affirmer que la plupart des fonctions propres du laplacien sont « uniformément » distribuées. En mécanique quantique, cela correspondrait à des fonctions d’ondes complètement délocalisées. Je montrerai l’argument détaillé sur le tore (ce n’est pas le cadre habituel du théorème mais cela permet de travailler dans un langage simple sans parler de variétés). Ensuite je passerai au cadre des variétés plus générales : une fois les objets définis, la preuve est exactement la même que sur le tore. On comparera avec le cas des fonctions propres de la sphère, qui au contraire peuvent être très localisées, et on énoncera la « conjecture d’Unique Ergodicité Quantique », dont la résolution partielle a valu la médaille Fields à E. Lindenstrauss en 2010.
@incollection{XUPS_2014____113_0, author = {Nalini Anantharaman}, title = {Le th\'eor\`eme d{\textquoteright}ergodicit\'e quantique}, booktitle = {Chaos en m\'ecanique quantique}, series = {Journ\'ees math\'ematiques X-UPS}, pages = {113--162}, publisher = {Les \'Editions de l{\textquoteright}\'Ecole polytechnique}, year = {2014}, doi = {10.5802/xups.2014-03}, language = {fr}, url = {https://proceedings.centre-mersenne.org/articles/10.5802/xups.2014-03/} }
TY - JOUR AU - Nalini Anantharaman TI - Le théorème d’ergodicité quantique JO - Journées mathématiques X-UPS PY - 2014 SP - 113 EP - 162 PB - Les Éditions de l’École polytechnique UR - https://proceedings.centre-mersenne.org/articles/10.5802/xups.2014-03/ DO - 10.5802/xups.2014-03 LA - fr ID - XUPS_2014____113_0 ER -
Nalini Anantharaman. Le théorème d’ergodicité quantique. Journées mathématiques X-UPS (2014), pp. 113-162. doi : 10.5802/xups.2014-03. https://proceedings.centre-mersenne.org/articles/10.5802/xups.2014-03/
[AA67] V. I. Arnold; A. Avez Problèmes ergodiques de la mécanique classique, Monographies Internationales de Mathématiques Modernes, 9, Gauthier-Villars, Paris, 1967 | MR
[AB13] Nalini Anantharaman; Arnd Bäcker Quantum ergodicity and beyond – with a gallery of pictures, IAMP News Bulletin (April 2013), pp. 10-28
[AM14] Nalini Anantharaman; Fabricio Macià Semiclassical measures for the Schrödinger equation on the torus, J. Eur. Math. Soc. (JEMS), Volume 16 (2014) no. 6, pp. 1253-1288 | DOI | MR | Zbl
[AN07] Nalini Anantharaman; Stéphane Nonnenmacher Half-delocalization of eigenfunctions for the Laplacian on an Anosov manifold, Ann. Inst. Fourier (Grenoble), Volume 57 (2007) no. 7, pp. 2465-2523 | DOI | Numdam | MR | Zbl
[Ana08] Nalini Anantharaman Entropy and the localization of eigenfunctions, Ann. of Math. (2), Volume 168 (2008) no. 2, pp. 435-475 | DOI | MR | Zbl
[BDB96] A. Bouzouina; S. De Bièvre Equipartition of the eigenfunctions of quantized ergodic maps on the torus, Comm. Math. Phys., Volume 178 (1996) no. 1, pp. 83-105 | DOI | MR | Zbl
[Ber11] Nicolas Bergeron Le spectre des surfaces hyperboliques, Savoirs Actuels, EDP Sciences, Les Ulis ; CNRS Éditions, Paris, 2011 | MR
[BG92] Marcel Berger; Bernard Gostiaux Géométrie différentielle : variétés, courbes et surfaces, Presses Universitaires de France, Paris, 1992
[CdV85] Y. Colin de Verdière Ergodicité et fonctions propres du laplacien, Comm. Math. Phys., Volume 102 (1985) no. 3, pp. 497-502 | DOI | MR
[Eva10] Lawrence C. Evans Partial differential equations, Graduate Studies in Math., 19, American Mathematical Society, Providence, RI, 2010 | MR
[Far08] Jacques Faraut Analysis on Lie groups. An introduction, Cambridge Studies in Advanced Math., 110, Cambridge University Press, Cambridge, 2008 | DOI | MR
[Fau14] Frédéric Faure Introduction au chaos classique et au chaos quantique, Chaos en mécanique quantique (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2014 (ce volume) | DOI
[FK14] Clotilde Fermanian Kamerer Le théoréme d’Egorov, Chaos en mécanique quantique (Journées X-UPS), Les Éditions de l’École polytechnique, Palaiseau, 2014 (ce volume) | DOI
[FNDB03] Frédéric Faure; Stéphane Nonnenmacher; Stephan De Bièvre Scarred eigenstates for quantum cat maps of minimal periods, Comm. Math. Phys., Volume 239 (2003) no. 3, pp. 449-492 | DOI | MR | Zbl
[GL93] Patrick Gérard; Éric Leichtnam Ergodic properties of eigenfunctions for the Dirichlet problem, Duke Math. J., Volume 71 (1993) no. 2, pp. 559-607 | DOI | MR | Zbl
[Has10] Andrew Hassell Ergodic billiards that are not quantum unique ergodic, Ann. of Math. (2), Volume 171 (2010) no. 1, pp. 605-619 | DOI | MR | Zbl
[Hej76] Dennis A. Hejhal The Selberg trace formula for . Vol. I, Lect. Notes in Math., 548, Springer-Verlag, Berlin-New York, 1976 | DOI | MR
[Hux02] M. N. Huxley Integer points, exponential sums and the Riemann zeta function, Number theory for the millennium, II (Urbana, IL, 2000), A K Peters, Natick, MA, 2002, pp. 275-290 | MR | Zbl
[Jak97] Dmitry Jakobson Quantum limits on flat tori, Ann. of Math. (2), Volume 145 (1997) no. 2, pp. 235-266 | DOI | MR | Zbl
[Lin06] Elon Lindenstrauss Invariant measures and arithmetic quantum unique ergodicity, Ann. of Math. (2), Volume 163 (2006) no. 1, pp. 165-219 | DOI | MR
[Mac10] Fabricio Macià High-frequency propagation for the Schrödinger equation on the torus, J. Funct. Anal., Volume 258 (2010) no. 3, pp. 933-955 | DOI | Zbl
[Nas56] John Nash The imbedding problem for Riemannian manifolds, Ann. of Math. (2), Volume 63 (1956), pp. 20-63 | DOI | MR | Zbl
[RS94] Zeév Rudnick; Peter Sarnak The behaviour of eigenstates of arithmetic hyperbolic manifolds, Comm. Math. Phys., Volume 161 (1994) no. 1, pp. 195-213 | DOI | MR | Zbl
[Sar03] Peter Sarnak Spectra of hyperbolic surfaces, Bull. Amer. Math. Soc. (N.S.), Volume 40 (2003) no. 4, pp. 441-478 | DOI | MR | Zbl
[Sar11] Peter Sarnak Recent progress on the quantum unique ergodicity conjecture, Bull. Amer. Math. Soc. (N.S.), Volume 48 (2011) no. 2, pp. 211-228 | DOI | MR | Zbl
[Zel87] Steven Zelditch Uniform distribution of eigenfunctions on compact hyperbolic surfaces, Duke Math. J., Volume 55 (1987) no. 4, pp. 919-941 | DOI | MR | Zbl
[Zyg74] A. Zygmund On Fourier coefficients and transforms of functions of two variables, Studia Math., Volume 50 (1974), pp. 189-201 | DOI | MR | Zbl
[Šni74] A. I. Šnirel’man Ergodic properties of eigenfunctions, Uspehi Mat. Nauk, Volume 29 (1974) no. 6, pp. 181-182 | Zbl
Cité par Sources :