L'objectif de ce mémoire est de donner la construction de la fonction L p-adique associée à une forme modulaire en suivant l'exposition de [MTT86] et d'étudier les cœfficients du développement en série de puissances de cette fonction. Dans le chapitre 1, nous introduisons les nombres p-adiques. Le corps des nombres p-adiques est déni de manière arithmétique et est un outil important en théorie des nombres. Nous étudierons également les fonctions dont le domaine est les p-adiques et les distributions p-adiques. Ensuite, nous verrons les notions de base sur les formes modulaires et nous présenterons leur fonction L complexe. Dans le chapitre 2, nous construirons une distribution p-adique µf attachée à une forme modulaires avec la propriété que cette dernière interpole les valeurs de la fonction L complexe de f. Par la suite, nous dérivons l'équation fonctionnelle pour la fonction L p-adique obtenue parla distribution µf . Finalement, dans le chapitre 3, nous démontrerons des conséquences de l'équation fonctionnelle. Certains résultats de ce chapitre sont nouveaux et ont été publiés dans [DS19].

Soient p un nombre premier, Zp l'anneau des entiers p-adiques, Qp le corps des nombres p-adiques et K un sur-corps valué complet de Qp. Soit C(Zp,K) l'algèbre de Banach des fonctions continues de Zp dans K munie de la norme de la convergence uniforme et soit q appartenant à K tel que Iq-1I<1. K. Conrad établit un q-analogue de la base de Mahler. A l'aide de ce dévelopement, utilisant les techniques de calcul ombral, nous établissons une correspondance bijective, d'un côté entre une classe de q-bases orthonormales de C(Zp,K) et une classe d'opérateurs commutant avec l'opérateur de translation r1 tel que r1(f)(x)=f(x+1) et une autre entre une classe de q-bases orthogonales de C(Zp,K) et une classe d'opérateurs commutant avec la q-dérivation de Jackson. Nous obtenons une réalisation du plan quantique et de l'algèbre de Weyl à deux générareurs sous forme concrète d'algèbres d'opérateurs. Nous faisons quelques calculs de normes de ces opérateurs et nous exhibons une famille orthogonale pour l'algèbre de Weyl quantique. Nous obtenons des conditions nécessaires et suffisantes sur les coefficients du développement de Conrad pour qu'une fonction continue soit strictement différentiable, d'abord lorsque q est non racine de l'unité, ensuite lorsque q est une racine primitive de l'unité d'ordre une puissance pN de p. Comme application nous donnons une q-version de l'intégrale de Volkenborn

Nous étudions les bornes sur les distances des racines des polynômes entiers et les applications de ces résultats. La séparation des racines complexes pour les polynômes réductibles normalisés de quatrième degré à coefficients entiers est examinée plus à fond. Différents lemmes sur les racines des polynômes en nombres p-adiques sont prouvés. Sont fournies les familles explicites de polynômes de degré général, ainsi que les familles dans certaines classes de polynômes quadratiques et cubiques avec une très bon separation des racins dans le cadre p-adique. Le reste de la thèse est dédié aux résultats liés aux versions p-adiques des fonctions de Mahler et de Koksma wn et w*n , ainsi qu'aux classifications correspondantes des nombres transcendants dans Cp. Le résultat principal est une construction des nombres pour lesquelles les deux fonctions wn et w*n sont différentes pour tous les n et puis l'intervalle de valeurs possibles pour wn-w*n est élargi. Les inégalités reliant les valeurs des fonctions de Koksma en nombres algébriquement dépendants sont prouvées. / We study bounds on the distances of roots of integer polynomials and applications of such results. The separation of complex roots for reducible monic integer polynomials of fourth degree is thoroughly explained. Lemmas on roots of polynomials in the p-adic setting are proved. Explicit families of polynomials of general degree as well as families in some classes of quadratic and cubic polynomials with very good separation of roots in the same setting are exhibited. The second part of the thesis is concerned with results on p-adic versions of Mahler's and Koksma's functions wn and w*n and the related classifications of transcendental numbers in Cp. The main result is a construction of numbers such that the two functions wn and w*n differ on them for every n and later on expanding the interval of possible values for wn-w*n. The inequalities linking values of Koksma's functions for algebraically dependent numbers are proved.

Cette thèse est consacrée à l'étude du modèle de Potts p-adique à q états sur les arbres de Cayley. Plus précisément, nous étudions les mesures de Gibbs p-adiques du modèle de Potts sur les arbres de Cayley d’ordres 3 et 4 et leurs systèmes dynamiques p-adiques associés.Dans la première partie, nous décrivons les mesures de Gibbs p-adiques invariantes par translations pour le modèle de Potts sur l’arbre de Cayley d'ordre 4. L’existence de mesures de Gibbs p-adiques invariantes par translations est équivalente à l’existence de points fixes d’une fonction rationnelle appelée fonction de Potts--Bethe. Cette fonction de Potts--Bethe est obtenue à partir de l'équation récurrente d'une fonction à valeur dans Q_p^q rencontrée lors de la construction des mesures de Gibbs p-adiques du modèle de Potts sur les arbres de Cayley. Afin de décrire ces mesures de Gibbs p-adiques invariantes par translations, nous trouvons les solutions d'une équation quartique dans certains domaines E_p de Q_p. En général, nous trouvons aussi des conditions de solvabilité pour les équations quartiques dépressées sur Q_p.Dans la deuxième partie, nous étudions la dynamique des fonctions de Potts--Bethe dans le cas d’arbres de Cayley d'ordres 3 et 4. Premièrement, nous décrivons la fonction de Potts--Bethe ayant une bonne réduction. Pour une fonction de Potts--Bethe ayant une bonne réduction, la droite projective P^1(Q_p) peut être décomposée en composants minimaux et leur bassins attractifs. Cependant, les fonctions de Potts--Bethe associées au modèle de Potts sur les arbres de Cayley d'ordres 3 et 4 ont une mauvaise réduction : pour de nombreux nombres premiers p, ces fonctions correspondantes sont en effet chaotiques. En fait, pour ces nombres premiers p, nous prouvons que, restreintes à leurs ensembles de Julia, les fonctions de Potts--Bethe sont topologiquement conjuguées à une dynamique de décalage. Pour des autres nombres premiers p, l'ensemble de Julia correspondant peut être vide. La propriété chaotique de la fonction de Potts-Bethe implique l'immensité de l'ensemble des mesures de Gibbs p-adiques et une transition de phase. Comme application, nous obtenons que pour de nombreux nombres premiers p, les modèles de Potts p-adiques sur les arbres de Cayley d'ordres 3 et 4 ont une transition de phase. Nous remarquons également que l'affirmation que la transition de phase implique le chaos n'est pas vraie. / This thesis is devoted to the study of the q-state p-adic Potts model on Cayley trees. Specifically, we investigate the p-adic Gibbs measures of the Potts model on the Cayley trees of orders 3 and 4 and their related p-adic dynamical systems.In the first part, we describe the existence of the translation-invariant p-adic Gibbs measures of the Potts model on the Cayley tree of order 4. The existence of translation-invariant p-adic Gibbs measures is equivalent to the existence of fixed points of a rational map called Potts–Bethe mapping. The Potts–Bethe mapping is derived from the recurrent equation of a Q_p^q-valued function in the construction of the p-adic Gibbs measures of the Potts model on Cayley trees. In order to describe the existence of these translation-invariant p-adic Gibbs measures, we find the solutions of some quartic equation in some domains E_p of Q_p. In general, we also provide some solvability conditions for the depressed quartic equation on Q_p.In the second part, we study the dynamics of the Potts–Bethe mapping of degrees 3 and 4. First, we describe the Potts–Bethe mapping having good reduction. For a Potts– Bethe mapping with good reduction, the projective line P^1(Qp) can be decomposed into minimal components and their attracting basins. However, the Potts–Bethe mapping associated to the Potts model on the Cayley trees of orders 3 and 4 have bad reduction. For many prime numbers p, such Potts–Bethe mappings are chaotic. In fact, for these primes p, we prove that restricted to their Julia sets, the Potts–Bethe mappings are topologically conjugate to the full shift dynamics. For other primes p, the corresponding Julia set might be empty. The chaotic property of the Potts-Bethe mapping implies the vastness of the set of the p-adic Gibbs measures, and hence implies the phase transition. As application, for many prime numbers p, the Potts models over Q_p on the Cayley trees of orders 3 and 4 have phase transition. We also remark the statement that phase transition implies chaos is not true.

Cette thèse traite de certains aspects particuliers de la résolution des systèmes algébriques. Dans un premier temps, nous présentons une façon de minimiser le nombres de variables additives apparaissant dans un système algébrique. Nous utilisons pour cela deux invariants de variété introduits par Hironaka : le faîte et la directrice. Dans un second temps, nous proposons une arithmétique rapide, dite détendue, pour les entiers p-adiques. Cette arithmétique nous permet ensuite de résoudre efficacement un système algébrique à coefficients rationnels localement, c'est-à-dire sur les entiers p-adiques. En quatrième partie, nous nous intéressons à la factorisation d'un polynôme à deux variables qui est une brique élémentaire pour la décomposition en composantes irréductibles des hypersurfaces. Nous proposons un algorithme réduisant la factorisation du polynôme donné en entrée à celle d'un polynôme dont la taille dense est essentiellement équivalente à la taille convexe-dense de celui donné en entrée. Dans la dernière partie, nous considérons la résolution en moyenne des systèmes algébriques réels. Nous proposons un algorithme probabiliste calculant un zéro approché complexe du système algébrique réel donné en entrée.

Cette thèse traite de certains aspects particuliers de la résolution des systèmes algébriques. Dans un premier temps, nous présentons une façon de minimiser le nombres de variables additives apparaissant dans un système algébrique. Nous utilisons pour cela deux invariants de variété introduits par Hironaka : le faîte et la directrice. Dans un second temps, nous proposons une arithmétique rapide, dite détendue, pour les entiers p-adiques. Cette arithmétique nous permet ensuite de résoudre efficacement un système algébrique à coefficients rationnels localement, c'est-à-dire sur les entiers p-adiques. En quatrième partie, nous nous intéressons à la factorisation d'un polynôme à deux variables qui est une brique élémentaire pour la décomposition en composantes irréductibles des hypersurfaces. Nous proposons un algorithme réduisant la factorisation du polynôme donné en entrée à celle d'un polynôme dont la taille dense est essentiellement équivalente à la taille convexe-dense de celui donné en entrée. Dans la dernière partie, nous considérons la résolution en moyenne des systèmes algébriques réels. Nous proposons un algorithme probabiliste calculant un zéro approché complexe du système algébrique réel donné en entrée.

Nous nous intéressons aux aspects algorithmiques de la théorie des représentations modulo p de groupes de Galois p-adiques. À cet effet, l'un des outils introduits par Fontaine est la théorie de ϕ-modules : un ϕ-module sur un corps K de caractéristique p est la donnée d'un espace vectoriel de dimension finie sur K muni d'un endomorphisme ϕ, semi-linéaire par rapport au morphisme de Frobenius sur K. Les représentations à coefficients dans un corps fini du groupe de Galois absolu de K forment une catégorie équivalente à la catégorie des ϕ-modules dits " étales " sur K. Le but des travaux rassemblés ici est donner des algorithmes pour décrire le plus complètement possible la représentation associée à un ϕ-module donné. Nous étudions en préambule les ϕ-modules sur les corps finis, ce qui nous permet d'obtenir de nouveaux résultats décrivant les polynômes tordus sur un corps fini, qui sont des ob jets utilisés notamment en théorie des codes correcteurs. Cela nous permet d'améliorer en partie l'algorithme dû à Giesbrecht pour la factorisation de ces polynômes. Nous nous intéressons ensuite à la catégorie des ϕ-modules sur un corps de séries formelles de caractéristique p. Nous donnons une classification des ob jets simples de cette catégorie lorsque le corps résiduel est algébrique- ment clos, et décrivons un algorithme efficace pour décomposer un ϕ-module en ϕ-modules " isoclines ". Nous donnons des applications à l'étude algorithmique des représentations de p-torsion de groupes de Galois p-adiques.

In this doctoral dissertation, we studied and solved several questions regarding positional and abstract numeration systems. Each particular problem is the focus of a chapter. The first problem concerns the study of the preservation of recognizability under multiplication by a constant in abstract numeration systems built on polynomial regular languages. We obtained several results generalizing those from P. Lecomte and M. Rigo. The second problem we considered is a decidability problem, which was already studied, most notably, by J. Honkala and A. Muchnik. For our part, we studied this problem for two new cases: the linear positional numeration systems and the abstract numeration systems. Next, we focused on the extension to the multidimensional setting of a result of A. Maes and M.~Rigo regarding S-automatic infinite words. We obtained a characterization of multidimensional S-automatic words in terms of multidimensional (non-necessarily uniform) morphisms. This result can be viewed as the analogous of O. Salon's extension of a theorem of A. Cobham. Finally, generalizing results of P. Lecomte and M. Rigo, we proposed a formalism to represent real numbers in the general framework of abstract numeration systems built on languages that are not necessarily regular. This formalism encompasses in particular the rational base numeration systems, which have been recently introduced by S. Akiyama, Ch. Frougny, and J. Sakarovitch. Finally, we ended with a list of open questions in the continuation of this work./Dans cette dissertation, nous étudions et résolvons plusieurs questions autour des systèmes de numération abstraits. Chaque problème étudié fait l'objet d'un chapitre. Le premier concerne l'étude de la conservation de la reconnaissabilité par la multiplication par une constante dans des systèmes de numération abstraits construits sur des langages réguliers polynomiaux. Nous avons obtenus plusieurs résultats intéressants généralisant ceux de P. Lecomte et M. Rigo. Le deuxième problème auquel je me suis intéressée est un problème de décidabilité déjà étudié notamment par J. Honkala et A. Muchnik et ici décliné en deux nouvelles versions : les systèmes de numération de position linéaires et les systèmes de numération abstraits. Ensuite, nous nous penchons sur l'extension au cas multidimensionnel d'un résultat d'A. Maes et de M. Rigo à propos des mots infinis S-automatiques. Nous avons obtenu une caractérisation des mots S-automatiques multidimensionnels en termes de morphismes multidimensionnels (non nécessairement uniformes). Ce résultat peut être vu comme un analogue de l'extension obtenue par O. Salon d'un théorème de A. Cobham. Finalement, nous proposons un formalisme de la représentation des nombres réels dans le cadre général des systèmes de numération abstraits basés sur des langages qui ne sont pas nécessairement réguliers. Ce formalisme englobe notamment le cas des numérations en bases rationnelles introduits récemment par S. Akiyama, Ch. Frougny et J. Sakarovitch. Nous terminons par une liste de questions ouvertes dans la continuité de ce travail.