Cette thèse étudie deux aspects d'interaction entre deux joueurs dans le modèle du calcul et de la communication quantique.<p><p>Premièrement, elle étudie deux primitives cryptographiques quantiques, des briques de base pour construire des protocoles cryptographiques complexes entre deux joueurs, comme par exemple un protocole d'identification.<p><p>La première primitive est la "mise en gage quantique". Cette primitive ne peut pas être réalisée de manière inconditionnellement sûre, mais il est possible d'avoir une sécurité lorsque les deux parties sont soumises à certaines contraintes additionnelles. Nous étudions cette primitive dans le cas où les deux joueurs sont limités à l'utilisation d'états et d'opérations gaussiennes, un sous-ensemble de la physique quantique central en optique, donc parfaitement adapté pour la communication via fibres optiques. Nous montrons que cette restriction ne permet malheureusement pas la réalisation de la mise en gage sûre. Pour parvenir à ce résultat, nous introduisons la notion de purification intrinsèque, qui permet de contourner l'utilisation du théorème de Uhlman, en particulier dans le cas gaussien.<p><p>Nous examinons ensuite une primitive cryptographique plus faible, le "tirage faible à pile ou face", dans le modèle standard du calcul quantique. Carlos Mochon a donné une preuve d'existence d'un tel protocole avec un biais arbitrairement petit. Nous donnons une interprétation claire de sa preuve, ce qui nous permet de la simplifier et de la raccourcir grandement.<p><p>La seconde partie de cette thèse concerne l'étude de méthodes pour prouver des bornes inférieures dans le modèle de la complexité en requête. Il s'agit d'un modèle de complexité central en calcul quantique dans lequel de nombreux résultats majeurs ont été obtenus. Dans ce modèle, un algorithme ne peut accéder à l'entrée uniquement qu'en effectuant des requêtes sur chacune des variables de l'entrée. Nous considérons une extension de ce modèle dans lequel un algorithme ne calcule pas une fonction, mais doit générer un état quantique.<p><p>Cette généralisation nous permet de comparer les différentes méthodes pour prouver des bornes inférieures dans ce modèle. Nous montrons d'abord que la méthode par adversaire ``multiplicative" est plus forte que la méthode ``additive". Nous montrons ensuite une réduction de la méthode polynomiale à la méthode multiplicative, ce qui permet de conclure à la supériorité de la méthode par adversaire multiplicative sur toutes les autres méthodes.<p><p>Les méthodes par adversaires sont en revanche souvent difficiles à utiliser car elles nécessitent le calcul de normes de matrices de très grandes tailles. Nous montrons comment l'étude des symétries d'un problème simplifie grandement ces calculs.<p><p>Enfin, nous appliquons ces formules pour prouver la borne inférieure optimale du problème Index-Erasure, un problème de génération d'état quantique lié au célèbre problème Isomorphisme-de-Graphes. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'objet de la présente thèse concerne l'étude de l'impact économique de trois modalités démocratiques, à savoir (i) l'agenda électoral, (ii) l'affiliation partisane des dirigeants en place dans un cadre de multipartisme, et (iii) les changements de gouvernance constitutionnellement définis. Afin d'introduire notre étude, nous décrivons la relation qui existe entre les modalités démocratiques et la démocratie directe d'une part et la politique budgétaire d'autre part, aux Etats-Unis sur la période 1790-2014 dans l'Introduction Générale. Dans le Chapitre 2 nous étudions l'effet authentique et potentiellement néfaste des cycles politico-budgétaires. Notre méta-analyse suggère que les dirigeants nationaux manipulent effectivement le budget dans un but de réélection mais l'ampleur du phénomène est largement exagérée par la littérature. Toutefois, le biais de publication mis en lumière s'est significativement réduit lors des 25 dernières années de recherches. Dans le Chapitre 3 nous étudions comment l'affiliation partisane des gouverneurs américains affecte le statut de pauvreté des immigrants, aux Etats-Unis, sur la période 1994-2014. Pour ce faire, nous comparons le niveau de pauvreté des immigrants dans les Etats gouvernés par les Démocrates au niveau de pauvreté des immigrants constaté dans les Etats gouvernés par les Républicains. En accord avec la littérature sur l'affiliation partisane, nous trouvons que les immigrants ont plus d'opportunités de sortir de la pauvreté sous les Démocrates que sous les Républicains. Une analyse formelle de médiation révèle que nos résultats empiriques sont médiatisés par un meilleur accès au marché du travail et possiblement de meilleures rétributions du travail, pour les immigrants. Dans le Chapitre 4 nous cherchons à vérifier l'évolution des notations souveraines lors des périodes d'inauguration des nouveaux dirigeants sur un échantillon de 18 pays d'Amérique Latine et des Caraïbes ayant des systèmes présidentiels. A partir de données de panel journalières s'étendant du 1er janvier 1994 au 31 décembre 2014, nous trouvons que les notations souveraines sont de meilleure qualité durant les périodes d'inauguration anticipées comparées aux autres périodes d'inauguration. En outre, nos résultats montrent que durant ces périodes d'inauguration anticipées, les notations sont encore meilleures lorsque le dirigeant entrant (i) est économiquement de droite, (ii) dispose d'un diplôme universitaire d'un pays de l'OCDE, (iii) a un parcours professionnel traditionnel, (iv) a une approche non populiste, et (v) dispose de marges électorales de victoire importantes. Il apparaît également un biais de genre potentiel à la faveur des nouveaux dirigeants de sexe masculin. En prenant avantage d'un modèle de durée et de régressions de Cox -- modèle à risque proportionnel, nous mettons en lumière que les périodes d'inauguration des dirigeants affectent également la probabilité instantanée de dégradation des notations souveraines. Enfin, dans la Conclusion Générale nous explorons les racines des pensées antisystèmes en Occident, puis nous discutons des avantages et inconvénients de quelques formes alternatives de démocratie, à savoir (i) la démocratie directe, (ii) le tirage au sort, et (iii) le développement participatif comme bien public. Finalement, nous explorons les controverses concernant les formes alternatives de démocratie sur l'agora virtuelle que constitue Twitter. / The aim of the present dissertation is to empirically investigate the economic impact of three democratic modalities, namely (i) the electoral agenda; (ii) the partisan affiliation of incumbents in a multipartism framework; and (iii) constitutionally defined leadership changes. To introduce the scope of the dissertation we describe the democratic modalities and direct democracy behind the U.S. fiscal policy from 1790 to 2014, in the General Introduction.In Chapter 2 we study the genuine detrimental effect of political budget cycles. Our meta-analysis suggests that national leaders do manipulate fiscal tools in order to be re-elected, but to an extent that is significantly exaggerated in the literature. The publication selection bias highlighted has nonetheless been reduced during the past 25 years of research. In Chapter 3 we investigate how governors' partisan affiliation affects the poverty status of immigrants to the U.S for the period 1994-2014. To this end, we compare the poverty outcomes of immigrants in states ruled by Democratic governors relative to the outcomes for those in states ruled by Republican governors. Consistent with the literature on partisan affiliation, we find that immigrants are more likely to get out of poverty in states with Democratic governors than states with Republican governors. A formal mediation analysis reveals that the empirical results are mediated through better access to the labor market and possibly through higher wages and labor earnings for immigrants. In Chapter 4 we assess whether sovereign credit ratings change during the inauguration periods of incoming leaders, on a sample of 18 Latin American and Caribbean countries with presidential systems. Building on a daily panel dataset covering the period from January 1, 1994 to December 31, 2014, we find that credit ratings are better during anticipated inauguration periods compared to other inauguration periods. Moreover, our results reveal that, during anticipated inauguration periods, incoming leaders with (i) an economically right-wing orientation; (ii) an OECD college degree; (iii) a traditional professional background; (iv) a non-populist approach; and (v) large electoral margins of victory are associated to even better ratings. There also appears to be a potential gender bias effect in favor of male incoming leaders. Last but not least, the quality of the credit rating also matters. In the General Conclusion we explore the roots of anti-systemism in the West, then we discuss some alternative forms of democracy, and we explore the controversies regarding the alternative forms of democracy on the virtual \emph{agora} of Twitter.

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Face à la demande de plus en plus exigeante en terme de qualité et de coût de fabrication des produits manufacturés, la qualification et quantification optimal des défauts acceptables est primordial. Le tolérancement est le moyen de communication permettant de définir les variations géométriques autorisé entre les différents corps de métier intervenant au cours du cycle de fabrication du produit. Un tolérancement optimal est le juste compromis entre coût de fabrication et qualité du produit final. Le tolérancement repose sur 3 problématiques majeures: la spécification (normalisation d'un langage complet et univoque), la synthèse et l'analyse de tolérances. Nous proposons dans ce document de nouvelles méthodes d'analyse et de synthèse du tolérancement tridimensionnel. Ces méthodes se basent sur une modélisation de la géométrie à l'aide de l'outil domaine jeux et écarts développé au laboratoire. La première étape consiste à déterminer les différentes topologies composant un mécanisme tridimensionnel. Pour chacune de ces topologies est définie une méthode de résolution des problématiques de tolérancement. Au pire des cas, les conditions de respect des exigences fonctionnelles se traduisent par des conditions d'existence et d'inclusions sur les domaines. Ces équations de domaines peuvent ensuite être traduites sous forme de système d'inéquations scalaires. L'analyse statistique s'appuie sur des tirages de type Monte-Carlo. Les variables aléatoires sont les composantes de petits déplacements des torseur écarts défini à l'intérieur de leur zone de tolérance (modélisée par un domaine écarts) et les dimensions géométriques fixant l'étendue des jeux (taille du domaine jeux associé). A l'issue des simulations statistiques, il est possible d'estimer le risque de non-qualité et les jeux résiduels en fonction du tolérancement défini. Le développement d'une nouvelle représentation des domaines jeux et écarts plus adapté, permet de simplifier les calculs relatifs aux problématiques de tolérancement. Le traitement local de chaque topologie élémentaire de mécanisme permet d'effectuer le traitement global des mécanismes tridimensionnels complexes avec prise en compte des jeux. / As far as the demand in quality and cost of manufacturing increase, the optimal qualification and quantification of acceptable defects is essential. Tolerancing is the means of communication between all actors of manufacturing. An optimal tolerancing is the right compromise between manufacturing cost and quality of the final product. Tolerancing is based on three major issues: The specification (standardization of a complete and unequivocal language), synthesis and analysis of the tolerancing. We suggest in this thesis some new analysis and synthesis of the three-dimensional tolerancing. These methods are based on a geometric model define by the deviations and clearances domains developed on the laboratory. The first step consists in determining the elementary topology that composes a three-dimensional mechanism. For each kind of these topologies one resolution method is defined. In worst case, the condition of functional requirement respect is traduced by existence and inclusions conditions on the domains. Then these domains equations can be translated in inequalities system of scalar. The statistical analysis uses the Monte-Carlo simulation. The random variables are the small displacements components of the deviation torsor which is defined inside its tolerance area (model by a deviations domain) and the geometrics dimensions which set the extent of clearance (size of the clearance domain). Thanks to statistical simulation, it is possible to estimate the non-quality rate in regards to the defined tolerancing. The development of a new representation of clearances and deviations domains most suitable, allows us to simplify the calculation for tolerancing problems. The local treatment of elementary topology makes enables the global treatment of complex three-dimensional mechanisms with take into account of clearances.

Au lendemain de la Première Guerre Mondiale, les travaux de révision de la Constitution de 1919-1921 s’ouvrent sur des promesses substantielles de démocratisation du gouvernement représentatif hérité de 1831. Que deviennent ces promesses par la suite ?En privilégiant une approche interdisciplinaire, nous analysons l’évolution du droit positif belge qui régit la participation politique des citoyens et le lien entre électeurs et élus de 1831 à nos jours. Au terme de notre recherche, nous montrons que le constat posé par Bernard Manin dans son ouvrage Principes du gouvernement représentatif, selon lequel «la démocratie s’est assurément étendue, mais il est au mieux incertain qu’elle se soit approfondie » ,se vérifie dans le cas de la Belgique. Celle-ci a assurément augmenté le nombre de bénéficiaires de la participation politique mais, pour une large part, elle semble avoir perdu de vue l’approfondissement du contenu de celle-ci. A partir de 1919-1921, s’impose peu à peu la conviction selon laquelle la Belgique aurait basculé dans la démocratie grâce à l’universalisation du droit de vote. La face démocratique solaire du suffrage universel (masculin) tend à plonger dans l’ombre l’héritage aristocratique hérité de 1831. Nous montrerons que, pourtant, les attentes et les promesses de démocratisation formulées à cette date étaient plus substantielles que l’abolition du suffrage censitaire. Par la suite, sous l’influence du scénario selon lequel la Belgique aurait une fois pour toutes basculé dans la démocratie depuis l’universalisation du suffrage, les promesses de démocratisation semblent tomber dans l’oubli: l’approfondissement de la démocratisation n’est plus à l’ordre du jour et certains acquis démocratiques hérités des temps passés font l’objet d’inattentions. <p> / Doctorat en Sciences juridiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'existence des ondes gravitationnelles (OG) est l'une des prédictions les plus intéressantes de la théorie de la Relativité Générale d'Einstein. La découverte expérimentale des OG serait donc un test important de la théorie elle-même et permettra d'ouvrir une nouvelle fenêtre d'observation en particulier dans les régions de l'Univers inaccessible à l'observation électromagnétique. Les détecteurs interférométriques, comme Virgo, sont les dispositifs les plus prometteurs pour la détection d’OG. Actuellement, leur sensibilité n'est pas encore suffisante pour avoir un taux d'observation de quelques événements/an. Un intense programme expérimental pour l’améliorer est en cours. Particulièrement, les prochaines générations de détecteurs d'OG, aux basses fréquences, seront limitées par l'effet de la pression de radiation (PR) sur les miroirs suspendus. Ce phénomène, pas encore observé expérimentalement, est l'objet d'un champ de recherche très actif. Mon travail ici présenté vise à la construction d'un détecteur pour l'étude des effets quantiques de la PR dans les détecteurs d’OG: QuRaG. Il sera constitué d'un interféromètre de Michelson suspendu dont chaque bras sera une cavité Fabry-Pérot de très haute finesse, dans laquelle seulement le miroir de fond sera suspendu et sensible au bruit quantique de la PR. Durant ma thèse j'ai participé activement au R&D de tous les sous-systèmes de QuRaG. Par conséquent, le travail que j'ai fait porte sur divers aspects du projet dont les problématiques appartiennent à différents domaines de la physique. Mon travail présenté ici démontre que QuRaG sera réalisable et qu’il observera le bruit de la PR dans la bande de fréquences attendue. / The existence of gravitational waves (GW) is one of the most interesting predictions of the theory of general relativity of Einstein. The experimental discovery of GW would be an important test of the theory itself. In addition, the detection of GW will open a new window of observation especially in those regions of the Universe inaccessible to electromagnetic observations. Interferometers, as Virgo are the most promising devices for the detection of GW. Currently, the sensitivity of these detectors is not yet sufficient to have a detection rate of few events/year. Therefore, an intense experimental program to improve the sensitivity is underway. Specifically, the sensitivity of the next generations of GW detectors, at low frequencies, will be limited by the effect of the radiation pressure (RP) on the suspended mirrors. This phenomenon not yet observed experimentally in the ground based GW detectors band, is currently the subject of a very active research field. My work presented here aims at building a detector for studying quantum effects of RP in GW detectors: the QuRaG experiment. It will consist of a suspended Michelson interferometer where each arm will be a high finesse Fabry-Pérot cavity, in which only the end mirror will be further suspended and then sensitive to the RP noise. During my PhD I have actively participated to the R&D of all QuRaG subsystems. Therefore, the work that I have done deals with various aspects of the project whose related problems belong to different domains of physics. My work described in this manuscript demonstrates that QuRaG is realizable and that it will be able to observe the RP noise in the expected frequency range.

Cette thèse étudie deux aspects d'interaction entre deux joueurs dans le modèle du calcul et de la communication quantique.Premièrement, elle étudie deux primitives cryptographiques quantiques, des briques de base pour construire des protocoles cryptographiques complexes entre deux joueurs, comme par exemple un protocole d'identification. La première primitive est la ``mise en gage quantique". Cette primitive ne peut pas être réalisée de manière inconditionnellement sûre, mais il possible d'avoir une sécurité lorsque les deux parties sont soumis à certaines contraintes additionnelles. Nous étudions cette primitive dans le cas où les deux joueurs sont limités à l'utilisation d'états et d'opération gaussiennes, un sous-ensemble de la physique quantique central en optique, donc parfaitement adapté pour la communication via fibres optiques. Nous montrons que cette restriction ne permet malheureusement pas la réalisation de la mise en gage sûre. Pour parvenir à ce résultat, nous introduisons la notion de purification intrinsèque, qui permet de contourner l'utilisation du théorème de Uhlman, en particulier dans le cas gaussien. Nous examinons ensuite une primitive cryptographique plus faible, le ``tirage faible à pile ou face'', dans le modèle standard du calcul quantique. Carlos Mochon a donné une preuve d'existence d'un tel protocole avec un biais arbitrairement petit. Nous donnons une interprétation claire de sa preuve, ce qui nous permet de la simplifier et de la raccourcir grandement.La seconde partie de cette thèse concerne l'étude de méthodes pour prouver des bornes inférieures dans le modèle de la complexité en requête. Il s'agit d'un modèle de complexité central en calcul quantique dans lequel de nombreux résultats majeurs ont été obtenus. Dans ce modèle, un algorithme ne peut accéder à l'entrée uniquement en effectuant des requêtes sur chacun des bits de l'entrée. Nous considérons une extension de ce modèle dans lequel un algorithme ne calcule pas une fonction, mais doit générer un état quantique. Cette généralisation nous permet de comparer les différentes méthodes pour prouver des bornes inférieures dans ce modèle. Nous montrons d'abord que la méthode par adversaire ``multiplicative" est plus forte que la méthode ``additive". Nous montrons ensuite une réduction de la méthode polynomiale à la méthode multiplicative, ce qui permet de conclure à la supériorité de la méthode par adversaire multiplicative sur toutes les autres méthodes. Les méthodes par adversaires sont en revanche souvent difficiles à utiliser car elles nécessite le calcul de normes de matrices de très grandes tailles. Nous montrons comment l'étude des symétries d'un problème simplifie grandement ces calculs. Enfin, nous appliquons ces formules pour prouver la borne inférieure optimale du problème INDEX-ERASURE un problème de génération d'état quantique lié au célèbre problème GRAPH-ISOMORPHISM. / This dissertation studies two different aspects of two-player interaction in the model of quantum communication and quantum computation.First, we study two cryptographic primitives, that are used as basic blocks to construct sophisticated cryptographic protocols between two players, e.g. identification protocols. The first primitive is ``quantum bit commitment''. This primitive cannot be done in an unconditionally secure way. However, security can be obtained by restraining the power of the two players. We study this primitive when the two players can only create quantum Gaussian states and perform Gaussian operations. These operations are a subset of what is allowed by quantum physics, and plays a central role in quantum optics. Hence, it is an accurate model of communication through optical fibers. We show that unfortunately this restriction does not allow secure bit commitment. The proof of this result is based on the notion of ``intrinsic purification'' that we introduce to circumvent the use of Uhlman's theorem when the quantum states are Gaussian. We then examine a weaker primitive, ``quantum weak coin flipping'', in the standard model of quantum computation. Mochon has showed that there exists such a protocol with arbitrarily small bias. We give a clear and meaningful interpretation of his proof. That allows us to present a drastically shorter and simplified proof.The second part of the dissertation deals with different methods of proving lower bounds on the quantum query complexity. This is a very important model in quantum complexity in which numerous results have been proved. In this model, an algorithm has restricted access to the input: it can only query individual bits. We consider a generalization of the standard model, where an algorithm does not compute a classical function, but generates a quantum state. This generalization allows us to compare the strength of the different methods used to prove lower bounds in this model. We first prove that the ``multiplicative adversary method'' is stronger than the ``additive adversary method''. We then show a reduction from the ``polynomial method'' to the multiplicative adversary method. Hence, we prove that the multiplicative adversary method is the strongest one. Adversary methods are usually difficult to use since they involve the computation of norms of matrices with very large size. We show how studying the symmetries of a problem can largely simplify these computations. Last, using these principles we prove the tight lower bound of the INDEX-ERASURE problem. This a quantum state generation problem that has links with the famous GRAPH-ISOMORPHISM problem.