Unconditional Chebyshev biases in number fields
[Biais de Tchebychev inconditionnels dans les corps de nombres]
Journal de l’École polytechnique — Mathématiques, Tome 9 (2022), pp. 671-679.

On appelle biais de Tchebychev le phénomène de prépondérance du nombre de premiers congrus à 3 modulo 4 par rapport aux premiers congrus à 1 modulo 4 dans l’intervalle [2,x], pour la plupart des valeurs de x. Nous présentons de nouvelles familles d’exemples de phénomènes analogues où l’on compte des idéaux premiers dans des corps de nombres de degré supérieur et où l’on observe un biais pour tout x assez grand. Nos preuves sont inconditionnelles.

Chebyshev’s bias is the phenomenon according to which for most x, the interval [2,x] contains more primes congruent to 3 modulo 4 than primes congruent to 1 modulo 4. We present new families of examples of analogous phenomena when counting prime ideals in number fields of higher degree where the bias takes place for all large enough x. Our proofs are unconditional.

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
DOI : 10.5802/jep.192
Classification : 11R42, 11R44, 11R45
Keywords: Distribution of prime ideals, Chebyshev’s bias, Chebotarev density theorem
Mot clés : Répartition des idéaux premiers, biais de Tchebychev, théorème de Chebotarev
Daniel Fiorilli 1 ; Florent Jouve 2

1 Univ. Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de mathématiques d’Orsay 91405, Orsay, France
2 Univ. Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, IMB, UMR 5251 F-33400, Talence, France
Licence : CC-BY 4.0
Droits d'auteur : Les auteurs conservent leurs droits
@article{JEP_2022__9__671_0,
     author = {Daniel Fiorilli and Florent Jouve},
     title = {Unconditional {Chebyshev} biases in number~fields},
     journal = {Journal de l{\textquoteright}\'Ecole polytechnique {\textemdash} Math\'ematiques},
     pages = {671--679},
     publisher = {\'Ecole polytechnique},
     volume = {9},
     year = {2022},
     doi = {10.5802/jep.192},
     language = {en},
     url = {https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.192/}
}
TY  - JOUR
AU  - Daniel Fiorilli
AU  - Florent Jouve
TI  - Unconditional Chebyshev biases in number fields
JO  - Journal de l’École polytechnique — Mathématiques
PY  - 2022
SP  - 671
EP  - 679
VL  - 9
PB  - École polytechnique
UR  - https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.192/
DO  - 10.5802/jep.192
LA  - en
ID  - JEP_2022__9__671_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Daniel Fiorilli
%A Florent Jouve
%T Unconditional Chebyshev biases in number fields
%J Journal de l’École polytechnique — Mathématiques
%D 2022
%P 671-679
%V 9
%I École polytechnique
%U https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.192/
%R 10.5802/jep.192
%G en
%F JEP_2022__9__671_0
Daniel Fiorilli; Florent Jouve. Unconditional Chebyshev biases in number fields. Journal de l’École polytechnique — Mathématiques, Tome 9 (2022), pp. 671-679. doi : 10.5802/jep.192. https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.192/

[Art31] E. Artin - “Zur Theorie der L-Reihen mit allgemeinen Gruppencharakteren”, Abh. Math. Sem. Univ. Hamburg 8 (1931) no. 1, p. 292-306 | DOI | MR | Zbl

[Bel16] J. Bellaïche - “Théorème de Chebotarev et complexité de Littlewood”, Ann. Sci. École Norm. Sup. (4) 49 (2016) no. 3, p. 579-632 | DOI | MR | Zbl

[Che53] P. L. Chebyshev - “Lettre de M. le Professeur Tchébychev à M. Fuss sur un nouveau théorème relatif aux nombres premiers contenus dans les formes 4n+1 et 4n+3, Bull. Classe Phys. Acad. Imp. Sci. St. Petersburg 11 (1853), p. 208

[FJ20] D. Fiorilli & F. Jouve - “Distribution of Frobenius elements in Galois extensions”, 2020 | arXiv

[Kac95] J. Kaczorowski - “On the distribution of primes (mod 4)”, Analysis 15 (1995) no. 2, p. 159-171 | DOI | MR | Zbl

[Mar77] J. Martinet - “Character theory and Artin L-functions”, in Algebraic number fields: L-functions and Galois properties (Proc. Sympos., Univ. Durham, Durham, 1975), Academic Press, London, 1977, p. 1-87 | Zbl

[Ng00] N. Ng - Limiting distributions and zeros of Artin L-functions, Ph. D. Thesis, University of British Columbia, 2000

[RS94] M. Rubinstein & P. Sarnak - “Chebyshev’s bias”, Experiment. Math. 3 (1994) no. 3, p. 173-197 | DOI | MR | Zbl

Cité par Sources :