Le but de la thèse est de réaliser des filtres accordable en technologie planaire multi-niveaux proposé par l'entreprise allemande IHP. Les filtres sont réalisés aux ondes millimétriques,principalement autour de 60 GHz et 140 GHz. Nous étudions l'accordabilité en fréquence mais aussi l'accordabilité en bande passante ne utilisant un concept nouveau établie au cours de cette thèse. Les premiers résultats concernant les filtres accordables en fréquence ont permit la rédaction de plusieurs articles. Maintenant, nous venons de recevoir les mesures prouvant notre nouveau concept permettant l'accord en fréquence et en bande passante des filtres planaires à base de résonateurs en anneau

Le but de la thèse est de réaliser des filtres accordable en technologie planaire multi-niveaux proposé par l'entreprise allemande IHP. Les filtres sont réalisés aux ondes millimétriques,principalement autour de 60 GHz et 140 GHz. Nous étudions l'accordabilité en fréquence mais aussi l'accordabilité en bande passante ne utilisant un concept nouveau établie au cours de cette thèse. Les premiers résultats concernant les filtres accordables en fréquence ont permit la rédaction de plusieurs articles. Maintenant, nous venons de recevoir les mesures prouvant notre nouveau concept permettant l'accord en fréquence et en bande passante des filtres planaires à base de résonateurs en anneau / The thesis aim is to realize tunable filters using the BiCMOS planar technologie provided by thegerman company IHP. We are working on millimeterwaves, mainly 60 GHz and 140 GHz. Westudy the frequency tunability but also the bandwidth tunability using a new concept provided bythe study carried during this thesis. The first study about frequency tunability aimed to severalconference articles. Now, we just have the measurements proving the new concept of frequencycontrol while maintening a bandwidth control of planar ring filters

La thèse est consacrée aux divers problèmes de la théorie des systèmes dynamiques. On commence par étudier l'intégrabilité méromorphe du problème des trois corps. Alors, la renormalisation des applications unimodales asymétriques est analysée. Quelques résultats dans la théorie des fractions continues sont exposés y compris la réponse à une conjecture de Ramanujan sur les fractions infini-périodiques.

Les effets non-perturbatifs jouent un rôle extrêmement important dans la physique théorique contemporaine. Par exemple, ils sont connus d’être responsables de divers phénomènes physiques tels que le confinement des quarks et les dualités. Une arène particulièrement riche pour ces effets est fournie par des théories de jauge et des cordes. En particulier, pour les théories avec la supersymétrie N=2 à 4 dimensions, les années récentes ont marqué un progrès remarquable en compréhension leur dynamique non-perturbative. Peut-être un des résultats les plus intrigants est l'apparition de l’intégrabilité dans plusieurs problèmes de cette sorte. Ces résultats fournissent des relations non-triviales entre différents systèmes physiques et constructions mathématiques et donnent l’espoir que beaucoup de problèmes de longue date peuvent être en fait exactement solubles. La thèse est supposée d’explorer ces relations entre les effets non-perturbatifs et l’intégrabilité. Plus précisément, il est suggéré d'étudier le problème des compactifications des théories des cordes qui préservent la supersymétrie N=2. Leur action effective à basses énergies est complètement déterminée par une métrique sur un certain espace de modules qui est connu à recevoir des corrections instantoniques. Bien que beaucoup d'entre elles aient été déjà trouvées, la description non-perturbative complète est encore absente. D'autre part, sa importance va beaucoup au delà de l'action effective mentionnée ci-dessus puisqu'elle devrait contenir des informations sur la S-dualité, symétrie miroir non-perturbative, croisement de murs, trous noirs supersymétriques. Ainsi, le travail dans cette direction permettra non seulement obtenir des résultats intéressants, mais étudier également beaucoup de proches sujets dans la théorie des cordes, mathématiques et d'autres domaines de recherche. / Non-perturbative effects play an extremely important role in the moderntheoretical physics. For example, they are known to be responsible forvarious physical phenomena such as confinement and dualities.An especially rich arena for these effects is provided by gauge andstring theories. In particular, for theories with N=2 supersymmetry in4 dimensions, recent years marked a remarkable progress in understandingtheir non-perturbative dynamics. May be one of the most intriguing findingsis the appearance of integrability in several, sometimes differentlylooking problems. These results provide non-trivial relations betweendifferent physical systems and mathematical constructions and givea hope that many longstanding problems can be in fact exactly solvable.The thesis is supposed to explore these relations between non-perturbativeeffects and integrability. More precisely, it is suggested to study the problemof compactifications of string theories which preserve N=2 supersymmetry.Their low-energy effective action is completely determined by a metricon a certain moduli space which is known to receive instanton corrections.Although many of them have been already found, the complete non-perturbativedescription is still out of reach. On the other hand, its relevance goes muchbeyond the effective action mentioned above since it should encode informationabout S-duality, non-perturbative mirror symmetry, wall-crossing, supersymmetricblack holes. Thus, working in this direction would allow not only to obtaininteresting results, but also to study many related subjects in string theory,mathematics and other research areas.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La recherche de cycles limites pour des sytèmes polynômiaux du plan est historiquement motivée par le 16e problème de Hilbert. Les résultats obtenus dans cette thèse concernent des systèmes différentiels quadratiques intégrables perturbés pour lesquels on met en oeuvre une adaptation d'un algorithme théorique proposé par Jean-Pierre Françoise permettant le calcul des dérivées successives de l'application de premier retour, encore appelées fonctions de Melnikov. Le premier exemple étudié est de type Liénard et présente un centre en l'origine. Le calcul par deux méthodes différentes de la première fonction de Melnikov assure l'existence d'un cycle limite pour le système perturbé. Dans certains cas, on calcule les fonctions de Melnikov d'ordre supérieur et on donne des conditions pour lesquelles le système reste à centre. Le second exemple est issu d'une équation d'Abel remarquée par Liouville, dont l'étude des singularités à l'infini fait apparaître une singularité non hyperbolique avec domaine elliptique. On perturbe quadratiquement une forme normale quadratique présentant cette singularité. Le calcul des trois premières fonctions de Melnikov assure l'existence de perturbations faisant apparaître deux cycles limites. D'autre part, on est en mesure de donner certains cas intégrables ainsi que la nature algébrique des fonctions de Melnikov d'ordre supérieur. Dans le troisième exemple, on étudie une famille de systèmes présentant soit une singularité avec deux secteurs elliptiques, soit un centre et une singularité avec un domaine elliptique. On espère trouver une perturbation quadratique générant quatre cycles limites imbriqués deux à deux. L'étude des fonctions de Melnikov jusqu'à l'ordre deux ne révèle cependant que l'existence de perturbations pour lesquelles on a deux cycles autour de l'un des centres et un seul autour de l'autre.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre général de la théorie des systèmes intégrables avec bords et le développement des structures algébriques associées. D'une part, nous nous attaquons au problème de la diagonalisation de l'hamiltonien du modèle XXZ avec bords non diagonaux. Nous exhibons les deux ensembles d'états propres et valeurs propres du modèle si les paramètres de bords satisfont deux conditions. D'autre part, nous introduisons un modèle de physique statistique que nous appelons le modèle face avec un bord réfléchissant. Nous calculons exactement sa fonction de partition et nous montrons que cette dernière se représente simplement sous la forme d'un unique déterminant matriciel. Nous montrons que ces deux problèmes sont reliés par la transformation vertex-face et exhibent une structure algébrique commune, l'algèbre de réflexion dynamique. Nous nous intéressons aux aspects mathématiques de cette algèbre dans le cas elliptique général, et nous introduisons deux classes de ces représentations, la représentation de co-module d'évaluation et sa duale. Nous pensons que cette algèbre est la structure clef pour l'analyse des modèles faces avec bords. En particulier, nous montrons à l'aide de twists de Drinfel'd que leur fonction de partition se représente simplement dans le cas général.

Le modèle à deux matrices a été introduit pour étudier le modèle d'Ising sur surface aléatoire. Depuis, le lien entre les modèles de matrices et la combinatoire de surfaces discrétisées s'est beaucoup développé Cette thèse a pour propos d'approfondir ces liens et de les étendre au delà des modèles de matrices en suivant l'évolution de mes travaux de recherche. Tout d'abord, je m'attache à définir rigoureusement le modèle à deux matrices hermitiennes formel donnant accès aux fonctions génératrices de surfaces discrétisées portant une structure de spin. Je montre alors comment calculer, par des méthodes de g'eométrie algébrique, tous les termes du développement topologique des observables comme formes différentielles définies sur une courbe algébrique associée au modèle: la courbe spectrale. Dans un second temps, je montre comment, imitant la construction du modèle à deux matrices, on peut définir de telles formes différentielles sur n'importe quelle courbe algébrique possédant de nombreuses propriétés d'invariance sous les déformations de la courbe algébrique considérée. En particulier, on peut montrer que si cette courbe est la courbe spectrale d'un modèle de matrices, ces invariants reconstituent les termes des développements topologiques des observables du modèle. Finalement,<br /><br />je montre que pour un choix particulier des paramètres, ces objets peuvent être rendus invariants modulaires et sont solutions des équations d'anomalie holomorphe de la théorie de Kodaira-Spencer donnant un nouvel élément vers la preuve de la conjecture de Dijkgraaf-Vafa.

Le travail présenté dans cette thèse est inspiré de précédents résultats sur les modèles de Gaudin ne contenant que des spins-1/2 (ces modèles sont intégrables) qui, par un changement de variable dans les équations de Bethe algébriques, parviennent à simplifier le traitement numérique de ces modèles. Cette optimisation numérique s'effectue par l'intermédiaire d'une construction en déterminant, ne dépendant que des variables précédemment mentionnées, pour chaque produit scalaire intervenant dans l'expression de la moyenne d'une observable à un temps donné. En montrant qu'il est possible d'utiliser la méthode du Quantum Inverse Scattering Method (QISM), même dans un cas où l'état du vide n'est pas état propre de la matrice de transfert, les résultats précédents concernant uniquement des spins-1/2 sont généralisés à des modèles contenant en plus une interaction spin-boson. De fait, cette généralisation a ouvert plusieurs voies de recherche possibles. Premièrement, il est montré qu'il est possible de continuer à généraliser l'utilisation de déterminants pour des modèles de spins décrivant l'interaction d'un spin de norme arbitraire avec des spins-1/2. La méthode permettant d'obtenir la construction des expressions explicites de ces déterminants est donnée. On peut également pousser la généralisation à d'autres modèles de Gaudin dont l'état du vide n'est pas état propre de la matrice de transfert. C'est ce que nous avons fait pour des spins-1/2 en interaction avec un champ magnétique dont l'orientation est arbitraire. Enfin, un traitement numérique de ces systèmes de spins-1/2 interagissant avec un mode bosonique est présenté. L'évolution temporelle de l'occupation bosonique et de l'aimantation locale des spins est ainsi étudiée selon deux Hamiltoniens différents, l'Hamiltonien de Tavis-Cummings et un Hamiltonien type spin central. Cette étude nous apprend que la dynamique de ces systèmes, qui relaxent d'un état initial vers un état stationnaire, conduit à un état superradiant lorsque l'état initial choisi y est favorable / The work presented in this thesis was inspired by precedent results on the Gaudin models (which are integrable) for spins-1/2 only which, by a change of variables in the algebraic Bethe equations, manage to considerably simplify the numerical treatment of such models. This numerical optimisation is carried out by the construction of determinants, only depending on the previously mentioned variables, for every scalar products appearing in the expression of the mean value of an observable of interest at a given time. By showing it is possible to use the Quantum Inverse Scattering Method (QISM), even when the vacuum state is not eigenstate of the transfer matrix, the previous results concerning spins-1/2 only are generalised to models including an additional spin-boson interaction. De facto, this generalisation opened different possible paths of research. First of all, we show that it is possible to further generalise the use of determinants for spin models describing the interaction of one spin of arbitrary norm with many spins-1/2. We give the method leading to the explicit construction of determinants’ expressions. Moreover, we can extend this work to other Gaudin models where the vacuum state is not an eigenstate of the transfer matrix. We did this work for spins-1/2 interacting with an arbitrarily oriented magnetic field. Finally, a numerical treatment of systems describing the interaction of many spins-1/2 with a single bosonic mode is presented. We study the time evolution of bosonic occupation and of local magnetisation for two different Hamiltonians, the Tavis-Cummings Hamiltonian and a central spin Hamiltonian. We learn that the dynamics of these systems, relaxing from an initial state to a stationary state, leads to a superradiant-like state for certain initial states

Cette thèse a été préparée à l'Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides de l'Observatoire de Paris, de septembre 2001 à avril 2005, sous la direction de MM. Alain Chenciner et Alain Albouy. Elle traite du problème des N corps, qui consiste en l'étude des solutions des équations de Newton. Celles-ci décrivent le mouvement de N particules ponctuelles en interaction gravitationnelle. Cette thèse a plus précisément pour objet l'étude des solutions homographiques (les rapports entre les distances mutuelles sont constants) associées à des masses de signe quelconque. On étudie le cas des mouvements rigides (les distances mutuelles sont constantes). Ce problème est plus difficile que le problème à masses positives, car il n'est plus possible d'associer un produit scalaire aux masses.<br /><br />On s'intéresse au cas où la somme des masses est nulle. Le centre d'inertie devient alors un vecteur, invariant par translation. Ceci rend les équations de Newton "plus intégrables". Ainsi, sous une hypothèse sur les vitesses initiales, le problème colinéaire des trois corps devient intégrable. Cette propriété permet de calculer les configurations centrales (configurations qui engendrent un effondrement homothétique sur un centre) pour des masses x, -x, y, -y.<br /><br />On applique une propriété des équilibres absolus à somme des masses nulle au problème des chorégraphies. Une chorégraphie est une solution dans laquelle les corps se suivent sur la même courbe avec des intervalles de temps égaux. On montre que, pour le potentiel logarithmique, les masses d'une chorégraphie sont nécessairement égales.