Emmanuel Breuillard

Titre : Théorie des groupes approximatifs : introduction au problème de Freiman non-commutatif

Résumé : Le cours sera une introduction à la notion de groupe approximatif introduite par T. Tao il y a quelques années. Un sous-groupe approximatif est une partie finie d'un groupe ambiant qui, dans un certain sens quantitatif, est presque stable par multiplication. La structure de ces groupes approximatifs n'est pas encore élucidée dans le cas général. Elle l'est en revanche dans une large mesure, grâce à plusieurs résultats récents, pour les sous-groupes approximatifs des groupes abéliens, nilpotents et des groupes algébriques sur un corps quelconque. Dans ce cours, nous introduirons les outils de base de la combinatoire additive dans un cadre non-commutatif (inégalités de Ruzsa, lemme de Balog-Szemeredi-Gowers, énergie multiplicative, etc.) puis nous décrirons ces résultats en détail (notamment les théorèmes de Freiman, Ruzsa, Helfgott, le phénomène somme-produit, etc). Si le temps le permet nous montrerons certaines applications de ces théorèmes, notamment aux graphes expanseurs (Bourgain-Gamburd) et au crible linéaire (Bourgain-Gamburd-Sarnak).


Title: Approximate groups theory: an introduction to the non-commutative Freiman problem".

Abstract: We will give an introduction to approximate groups, a notion defined by T. Tao a few years ago. An approximate group is a finite subset of an ambient group, which is almost invariant under multiplication in some precise quantitative sense. The structure of approximate groups has not yet been fully understood in the general case. However such a structure theory is now available, thanks to several recent works, for approximate subgroups of abelian or nilpotent groups, and for algebraic groups over an arbitrary field. In this course, we will introduce the basic tools from additive combinatorics in a non-commutative setting (Ruzsa inequality, Balog-Szemeredi-Gowers lemma, multiplicative energy, etc.). Then we will describe the above results in some detail (in particular the theorems of Freiman, Ruzsa, Helfgott, also the sum-product phenomenon of Bourgain-Katz-Tao). If time permits, we will give applications of those theorems to expander graphs (Bourgain-Gamburd) and to the affine sieve (Bourgain-Gamburd-Sarnak).


Course Notes

(last update: May 2011)

Dates : 8 fois 3h, 9 février-8 avril 2011.
Mercredi 9 février, 9h30 à 12h30, amphi Darboux.
Du 15 février au 8 mars : mardi, 9h30 à 12h30, salle 314.
Mardi 15 mars, 9h30 à 12h30, salle 201.
Semaine du 21 mars : relâche.
Mardi 29 mars : 9h30 à 12h30, amphi Hermite.
Mardi 5 avril : 9h30 à 12h30, amphi Darboux.


Observations : Cours du master Mathématiques Fondamentales et Appliquées, Université Paris-Sud