WORKSHOP

Representation of prime numbers
Représentation des nombres premiers

9 – 13 May 2022

The recent results of Green and Tao on the existence of arbitrarily long arithmetic progressions of prime numbers have showed the strength of the interactions between combinatorics, number theory and dynamical systems. Other advances, like the results of Bourgain, Green, Tao, Sarnak and Ziegler on the randomness principle for the Möbius function, the resolution of the Gelfond conjectures concerning the sum of digits of prime and square numbers, as well as those of Golston, Pintz and Yildirim and then Zhang and Maynard on small gaps between primes, the recent results of Pintz on the existence of arbitrarily long arithmetic progressions of generalized twin prime numbers show the vitality of this domain of research. The difficulty of the transition from the representation of an integer in a number system to its multiplicative representation (as a product of prime factors) is at the source of many important open problems in mathematics and computer science. The workshop will be devoted to the study of independence between the multiplicative properties of integers and various ”deterministic” functions, i. e. functions produced by a dynamical system of zero entropy or defined using a simple algorithm. This area is developing very fast at international level and the workshop will be an opportunity to help to develop techniques that were recently introduced to study of relations between prime numbers, polynomial sequences and finite automata, the study of the pseudorandom properties of certain arithmetic sequences and the search of prime numbers in deterministic sequences. This goal is related to several recent works by Bourgain, Green, Sarnak, Tao and others concerning the orthogonality of the Möbius function with deterministic sequences and obtaining prime number theorems for these sequences.

Les résultats récents de Green et Tao sur l’existence de progressions arithmétiques arbitrairement longues de nombres premiers ont montré la force de l’interaction entre la combinatoire, la théorie des nombres et les systèmes dynamiques. D’autres avancées comme les résultats de Bourgain, Green, Tao, Sarnak et Ziegler sur le principe d’aléa de la fonction de Möbius, la résolution des conjectures de Gelfond concernant la somme des chiffres des nombres premiers et celle des carrés, ainsi que ceux de Golston, Pintz et Yildirim, puis de Zhang et Maynard sur les petits écarts entre les nombres premiers et récemment de Pintz sur l’existence de progressions arithmétiques arbitrairement longues de nombres premiers jumeaux généralisés montrent la vitalité de ces domaines de recherche. La complexité inhérente au passage de la représentation d’un nombre entier dans un système de numération à sa représentation multiplicative (comme un produit de facteurs premiers) est à l’origine de plusieurs problèmes ouverts importants en mathématiques et en informatique. L’atelier sera dédié à l’étude de l’indépendance entre les propriétés multiplicatives des nombres entiers et diverses fonctions ”déterministes”, c’est-à-dire produites par un système dynamique d’entropie nulle ou définies à l’aide d’un algorithme simple. Il s’agit d’une thématique actuellement en plein essor sur le plan international et l’atelier permettra de développer les outils récemment mis en place pour étudier les relations entre nombres premiers, suites polynomiales et automates finis, l’étude des propriétés pseudo-aléatoires de certaines suites arithmétiques et la recherche de nombres premiers dans des suites déterministes, en lien avec plusieurs travaux récents de Bourgain, Green, Sarnak, Tao et d’autres auteurs concernant l’orthogonalité de la fonction de Möbius avec des suites déterministes et l’obtention éventuelle de théorèmes des nombres premiers pour ces suites.

Participants

Guy Barat (Lycée Jacques Decour, Académie de Paris)
Sary Drappeau (Aix-Marseille Université)
Bruno Martin (Université du Littoral)
Joël Rivat (Aix-Marseille Université)
Cathy Swaenepoel (Université de Paris)