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Cette thèse montre en quoi la quantification de Berezin--Toeplitz peut être incorporée dans le cadre de la géométrie non commutative.Tout d'abord, nous présentons les principales notions abordées : les opérateurs de Toeplitz (classiques et généralisés), les quantifications géométrique et par déformation, ainsi que quelques outils de la géométrie non commutative.La première étape de ces travaux a été de construire des triplets spectraux (A,H,D) utilisant des algèbres d'opérateurs de Toeplitz sur les espaces de Hardy et Bergman pondérés relatifs à des ouverts Omega de Cn à bord régulier et strictement pseudoconvexes, ainsi que sur l'espace de Fock sur Cn. Nous montrons que les espaces non commutatifs induits sont réguliers et possèdent la même dimension que le domaine complexe sous-jacent. Différents opérateurs D sont aussi présentés. Le premier est l'opérateur de Dirac usuel sur L2(Rn) ramené sur le domaine par transport unitaire, d'autres sont formés à partir de l'opérateur d'extension harmonique de Poisson ou de la dérivée normale complexe sur le bord de Omega.Dans un deuxième temps, nous présentons un triplet spectral naturel de dimension n+1 construit à partir du produit star de la quantification de Berezin--Toeplitz. Les éléments de l'algèbre correspondent à des suites d'opérateurs de Toeplitz dont chacun des termes agit sur un espace de Bergman pondéré. Plus généralement, nous posons des conditions pour lesquelles une somme infinie de triplets spectraux forme de nouveau un triplet spectral, et nous en donnons un exemple. / The results of this thesis show links between the Berezin--Toeplitz quantization and noncommutative geometry.We first give an overview of the three different domains we handle: the theory of Toeplitz operators (classical and generalized), the geometric and deformation quantizations and the principal tools we use in noncommutative geometry.The first step of the study consists in giving examples of spectral triples (A,H,D) involving algebras of Toeplitz operators acting on the Hardy and weighted Bergman spaces over a smoothly bounded strictly pseudoconvex domain Omega of Cn, and also on the Fock space over Cn. It is shown that resulting noncommutative spaces are regular and of the same dimension as the complex domain. We also give and compare different classes of operator D, first by transporting the usual Dirac operator on L2(Rn) via unitaries, and then by considering the Poisson extension operator or the complex normal derivative on the boundary.Secondly, we show how the Berezin--Toeplitz star product over Omega naturally induces a spectral triple of dimension n+1 whose construction involves sequences of Toeplitz operators over weighted Bergman spaces. This result led us to study more generally to what extent a family of spectral triples can be integrated to form another spectral triple. We also provide an example of such triple.

This thesis is concerned with the inverse problem of determining a unitary connection $A$ on a Hermitian vector bundle $E$ of rank $m$ over a compact Riemannian manifold $(M, g)$ from the Dirichlet-to-Neumann (DN) map $\Lambda_A$ of the associated connection Laplacian $d_A^*d_A$. The connection is to be determined up to a unitary gauge equivalence equal to the identity at the boundary. In our first approach to the problem, we restrict our attention to conformally transversally anisotropic (cylindrical) manifolds $M \Subset \mathbb{R}\times M_0$. Our strategy can be described as follows: we construct the special Complex Geometric Optics solutions oscillating in the vertical direction, that concentrate near geodesics and use their density in an integral identity to reduce the problem to a suitable $X$-ray transform on $M_0$. The construction is based on our proof of existence of Gaussian Beams on $M_0$, which are a family of smooth approximate solutions to $d_A^*d_Au = 0$ depending on a parameter $\tau \in \mathbb{R}$, bounded in $L^2$ norm and concentrating in measure along geodesics when $\tau \to \infty$, whereas the small remainder (that makes the solution exact) can be shown to exist by using suitable Carleman estimates. In the case $m = 1$, we prove the recovery of the connection given the injectivity of the $X$-ray transform on $0$ and $1$-forms on $M_0$. For $m > 1$ and $M_0$ simple we reduce the problem to a certain two dimensional $\textit{new non-abelian ray transform}$. In our second approach, we assume that the connection $A$ is a $\textit{Yang-Mills connection}$ and no additional assumption on $M$. We construct a global gauge for $A$ (possibly singular at some points) that ties well with the DN map and in which the Yang-Mills equations become elliptic. By using the unique continuation property for elliptic systems and the fact that the singular set is suitably small, we are able to propagate the gauges globally. For the case $m = 1$ we are able to reconstruct the connection, whereas for $m > 1$ we are forced to make the technical assumption that $(M, g)$ is analytic in order to prove the recovery. Finally, in both approaches we are using the vital fact that is proved in this work: $\Lambda_A$ is a pseudodifferential operator of order $1$ acting on sections of $E|_{\partial M}$, whose full symbol determines the full Taylor expansion of $A$ at the boundary.

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Die vorgelegte Dissertation befasst sich mit der Frage unter welchen Bedingungen und in welchen Funktionenräumen hyperbolische Cauchy Probleme korrekt gestellt sind, wenn die Koeffizienten niedrige Regularität haben. Startpunkt der Betrachtungen sind strikt hyperbolische Cauchy Probleme beliebiger Ordnung mit Koeffizienten, die bezüglich der Zeit nicht differenzierbar aber glatt in allen Ortsvariablen sind. Abhängig von der Regularität der Koeffizienten bezüglich der Zeit, wird gezeigt in welchen Räumen Problem dieser Art korrekt gestellt sind. Insbesondere werden Zusammenhänge zwischen der Regularität der Koeffizienten und den Lösungsräumen deutlich. Basierend auf den Erkenntnissen für strikt hyperbolische Cauchy Probleme werden anschließend schwach hyperbolische Cauchy Probleme untersucht. Hier wird eine verallgemeinerte Levi Bedingung eingeführt und gezeigt, welcher Zusammenhang zwischen dem Einfluss der Levi Bedingungen und der niedrigen Regularität der Koeffizienten auf die Lösungsräume besteht. Schließlich wird noch den Fall von strikt hyperbolischen Cauchy Problemen betrachtet, die Koeffizienten mit niedriger Regularität in allen Variablen haben.

Dans ce travail, nous nous intéressons à l’analyse spectrale des systèmes d’opérateurs pseudodifférentiels semi-classiques. Dans la première partie, nous étudions la généralisation du théorème d’Egorov en temps longs dans le cas où l’Hamiltonien quantique qui génère l’évolution en temps et l’observable quantique initiale sont deux opérateurs pseudodifférentiels semiclassiques associés à des symboles à valeurs matricielles. Sous une condition d’hyperbolicité sur le symbole principal de l’Hamiltonien qui assure l’existence des projecteurs semi-classiques, et pour une classe d’observables "semi-classiquement" diagonales par blocs par rapport à ces projecteurs, nous démontrons un théorème de type Egorov valable pour un temps long d’ordre log(h-1) connu comme le temps d’Ehrenfest. Ici h 0 est le paramètre semi-classique. Dans la deuxième partie, nous nous intéressons à la théorie spectrale et la théorie de la diffusion pour des systèmes d’opérateurs pseudodifférentiels auto-adjoints. Nous développons une approche stationnaire pour l’étude de la fonction de décalage spectral associée à une paire d’opérateurs de Schrödinger semi-classiques à potentiels matriciels. Une asymptotique de type Weyl avec reste optimal sur la fonction de décalage spectral est établie, et sous l’hypothèse d’existence d’une fonction fuite scalaire, un développement asymptotique complet en puissancesde h au sens fort sur sa dérivée est obtenu. Ce dernier résultat est une généralisation au cas matriciel d’un résultat de Robert et Tamura établi dans le cas scalaire près des énergies non-captives. Notre méthode indépendante du temps nous permet de traiter certains potentiels avec des croisements des valeurs propres. / In this work, we are interested in the spectral analysis of systems of semiclassical pseudodifferentialoperators. In the first part, we study the extension of the long time semiclassical Egorovtheorem in the case where the quantum Hamiltonian which generates the time evolution andthe initial quantum observable are two semiclassical pseudodifferential operators with matrixvaluedsymbols. Under an hyperbolicity condition on the principal symbol of the Hamiltonianwhich ensures the existence of the semiclassical projections, and for a class of observable thatare "semi-classically" block-diagonal with respect to these projections, we prove an Egorov theoremvalid in a large time interval of order log(h-1) known as the Ehrenfest time. Here h & 0is the semiclassical parameter.In the second part, we are interested in the spectral and scattering theories for self-adjointsystems of pseudodifferential operators. We develop a stationary approach for the study of thespectral shift function (SSF) associated to a pair of self-adjoint semiclassical Schrödinger operatorswith matrix-valued potentials. We prove a Weyl-type asymptotics with sharp remainderestimate on the SSF, and under the existence of a scalar escape function, a pointwise completeasymptotic expansion on its derivative. This last result is a generalisation in the matrix-valuedcase of a result of Robert and Tamura established in the scalar case near non-trapping energies.Our time-independent method allows us to treat certain potentials with energy-level crossings