Multi-particle localization for disordered quantum systems at low energies or with weak interaction

Dans cette thèse, on étudie le phénomène de localisation d'Anderson des opérateurs de Schrödinger à N particules qui englobe aussi bien la localisation exponentielle des fonctions propres que la localisation dynamique. Dans un premier temps, on considère le modèle d'Anderson discret multi- particulaire avec un potentiel aléatoire à valeurs indépendantes et identiquement distribuées i.i.d. dont la distribution commune est au moins log-Höldérienne et une interaction de courte portée. On établit pour ce modèle la localisation d'Anderson pour les énergies susamment proches du bas du spectre après avoir montré qu'il est non-aléatoire. D'autre part, on montre que la localisation complète des systèmes mono- particulaires s'étend aux systèmes multi-particulaires ayant une interaction globale susamment faible et pour un désordre arbitraire. Pour ce résultat, l'existence d'une densité bornée de la distribution commune des variables aléatoires i.i.d. est nécessaire et on le montre pour des interactions ayant une forme très générale mais bornées. Les résultats sont démontrés à l'aide de l'adaptation aux systèmes multi- particulaires de l'analyse multi-échelle à énergie variable qui permet de traiter des distributions singulières contrairement à la méthode des moments fractionnaires. Les estimées de Wegner intervenant notamment dans l'analyse multi-échelle sont établies pour des cubes vériant une propriété de séparabilité en utilisant le Lemme de Stollmann. On démontre également l'estimée de Combes-Thomas qui joue un rôle important dans l'analyse des énergies extrêmes.In this thesis, we study for the N-particles Schrodinger operators the Anderson localization phenomenon which consists of both exponential localization of eigenfunctions and dynamical localization. We rst consider the discrete multi-particle Anderson model with a short range interaction and a random potential whose values are independent and identically distributed i.i.d. with a log-Hölder continuous common probability distribution function. For such model, we show that the bottom of its spectrum is non-random and prove the Anderson localization for energies suciently close to the spectral edge. On the other hand, we establish that the complete localization from singleparticle systems extends to multi-particle systems with suciently weak interaction at arbitrary disorder and for absolute continuous probability distribution function of the i.i.d random variables. The results are proved by an adaptation to multi-particle systems of the vari- able energy multi-scale analysis which allows singular distributions instead of the fractional moments method. Wegner bounds, useful for the multi-scale analysis are proved for separable cubes using the Stollmann's Lemma. We also prove the Combes-Thomas estimate which plays an important role in the analysis of extreme energies