Nous nous intéressons aux formes modulaires surconvergentes définies sur certaines variétés de Shimura, et prouvons des théorèmes de classicité en grand poids. Dans un premier temps, nous étudions les variétés ayant bonne réduction, associées à des groupes non ramifiés en p. Nous nous intéressons aux variétés de Shimura PEL de type (A) et (C), qui sont associées respectivement à des groupes unitaires et symplectiques. Pour démontrer un théorème de classicité, nous utilisons la méthode du prolongement analytique, qui a été développée par Buzzard et Kassaei dans le cas de la courbe modulaire. Nous généralisons ensuite ce résultat de classicité à des variétés en ne supposant plus que le groupe associé est non ramifié en p. Dans le cas des formes modulaires de Hilbert, nous construisons des modèles entiers des compactifications de la variété, et démontrons un principe de Koecher. Pour des variétés de Shimura plus générales, nous travaillons avec le modèle rationnel de la variété, et utilisons un plongement vers une variété de Siegel pour définir les structures entières. / We deal with overconvergent modular forms défined on some Shimura varieties, andprove classicality results in the case of big weight. First we study the case of varieties with good reduction, associated to unramified groups in p. We deal with Shimura varieties of PEL type (A) and (C), which are associated respectively to unitary and symplectic groups. To prove a classicality theorem, we use the analytic continuation method, which has been developed by Buzzard and Kassaei in the case of the modular curve. We then generalize this classicality result for varieties without assuming that the associated group is unramified in p. In the case of Hilbert modular forms, we construct integral models of compactifications of the variety, and prove a Koecher principle. For more general Shimura varieties, we work with the rationnal model of the variety, and use an embedding to a Siegel variety to define the integral structures.

Le but de cette thèse est d'analyser et de développer les objets mathématiques apparus dans l'article "New classical limits of quantum theories" de S. G. Rajeev, notamment les (loc.sit) "limites néoclassiques" dans le contexte de la théorie des formes modulaires. Afin de voir au mieux quels sont les objets en jeu dans l'étude de Rajeev, on a dans une première étape construit certains modèles-jouets afin de mener dedans des calculs similaires que ceux exposés dans l'article en question tout en essayant d'étudier le rapprochement avec des objets et théories mathématiques rigoureuses, notamment la quantification kählerienne, la géométrie algébrique arithmétique et la formule pour la trace des opérateurs de Hecke. Dans une deuxième étape, on a développé un cadre mathématique rigoureux où vivent naturellement les objets de l'étude de Rajeev. Ce cadre devrait servir dans la suite afin de faire de manière rigoureuse les calculs de "limite néoclassique" dans ce contexte ci. Ainsi les objets développés devraient servir aux mathématiciens de mieux comprendre les idées des physiciens et aux physiciens de pouvoir pousser plus loin les calculs de perturbations / The goal of this thesis is to analyze and to develop the mathematical objects that appeared in "New classical limits of quantum theories" of S. G. Rajeev, especially the (loc. sit) "neoclassical limits" in the context of the contexte of the theory of modular forms. To see what are the objects involved in the study of Rajeev, we constructed certain toy models where could develop similar calculations as those done in the article mentioned above. This was done by trying to compare these toy models with rigorous mathematical theories, for example Kähler quantization, algebric geometry and the trace formula for Hecke operators. After that we developed a rigorous mathematical frame where the objects introduced by Rajeev naturally live. This frame should be used in the futur to do the "neoclassical limit" calculations in this context. So the objects developed could be used by the mathematicians to understand the physical ideas and by the physicists to push further the calculations of perturbation

On propose quatre contributions à l'étude des fonctions L de formes modulaires. La première montre que le Jacobien d'une courbe modulaire possède un facteur simple sur le corps des rationnels de grande dimension et de rang nul, et un facteur simple de grande dimension et de grand rang. La seconde établit la conjecture de densité de niveau 1 des petits zéros pour de nouvelles familles de fonctions L de formes modulaires. La troisième étudie la distribution de la valeur en 1 de la fonction L de carré symétrique d'une forme modulaire. La dernière établit, en collaboration avec F. Martin, un critère de détermination des formes modulaires par les valeurs spéciales de leurs fonctions L.

Cette thèse est consacrée à l'étude des représentations automorphes algébriques des groupes linéaires découvertes par Chenevier-Renard. On s'intéresse plus particulièrement à leurs paramètres de Satake. Pour cela, nous utilisons la théorie d'Arthur afin de faire apparaître ces représentations par le biais de représentations automorphes discrètes des groupes spéciaux orthogonaux de réseaux bien choisis. Ensuite, on détermine des propriétés d'opérateurs de Hecke agissant sur ces mêmes réseaux, ce qui nous donne de nombreuses informations sur ces paramètres de Satake. On arrive notamment à déterminer la trace dans la représentation standard de nombreux paramètres de Satake des représentations algébriques évoquées, dont les poids peuvent être arbitrairement grands. Ces résultats nous permettent aussi de déterminer de nombreux opérateurs de Hecke, associés aux voisinage de Kneser, vus comme endomorphismes agissant sur les classes d'isomorphisme des réseaux pairs de déterminant 2 en dimension 23 ou 25. / In this these we study the different algebraic automorphic representations discovered by Chenevier-Renard. We focus more particularly on their Satake parameters. To do so, we use Arthur's theory, which enables us to see these representations through discrete automorphic representations for the special orthogonal group of well chosen lattices. Afterwards, we can compute some properties of Hecke operators acting on these lattices. This gives us a lot of information on these Satake parameters. In particular, we can determine the trace in the standard representation for many of these algebraic representations, which weight can be arbitrarily high. These results also enable us to compute many Hecke operators, connected to the notion of neighbourhood developed by Kneser, seen as linear operators acting on the classes of isomorphism of even lattices with determinant 2 in dimension 23 or 25.

L'étude du nombre de points rationnels d'une courbe définie sur un corps fini se divise naturellement en deux cas : lorsque le genre est petit (typiquement g<=50), et lorsqu'il tend vers l'infini. Nous consacrons une partie de cette thèse à chacun de ces cas. Dans la première partie de notre étude nous expliquons comment calculer l'équation de n'importe quel revêtement abélien d'une courbe définie sur un corps fini. Nous utilisons pour cela la théorie explicite du corps de classe fournie par les extensions de Kummer et d'Artin-Schreier-Witt. Nous détaillons également un algorithme pour la recherche de bonnes courbes, dont l'implémentation fournit de nouveaux records de nombre de points sur les corps finis d'ordres 2 et 3. Nous étudions dans la seconde partie une formule de trace d'opérateurs de Hecke sur des formes modulaires quaternioniques, et montrons que les courbes de Shimura associées forment naturellement des suites récursives de courbes asymptotiquement optimales sur une extension quadratique du corps de base. Nous prouvons également qu'alors la contribution essentielle en points rationnels est fournie par les points supersinguliers. / The study of the number of rational points of a curve defined over a finite field naturally falls into two cases: when the genus is small (typically g<=50), and when it tends to infinity. We devote one part of this thesis to each of these cases. In the first part of our study, we explain how to compute the equation of any abelian covering of a curve defined over a finite field. For this we use explicit class field theory provided by Kummer and Artin-Schreier-Witt extensions. We also detail an algorithm for the search of good curves, whose implementation provides new records of number of points over the finite fields of order 2 and 3. In the second part, we study a trace formula of Hecke operators on quaternionic modular forms, and we show that the associated Shimura curves of the form naturally form recursive sequences of asymptotically optimal curves over a quadratic extension of the base field. Moreover, we then prove that the essential contribution to the rational points is provided by supersingular points.