Svetlana Jitomirskaya

Svetlana Jitomirskaya, mathématicienne américano-ukrainienne née en 1966 à Kharkiv, est spécialiste de la physique mathématique et des systèmes dynamiques. Elle est connue pour avoir résolu, avec Artur Avila, le « Ten Martini Problem » sur le spectre de l'opérateur presque Mathieu.

Parcours

Née à Kharkiv en 1966 dans une famille de mathématiciens, sa mère Valentina Borok et son père Yakov Zhitomirskii étant tous deux professeurs, Svetlana Jitomirskaya effectue ses études à l'université d'État de Moscou, où elle suit notamment les cours de Vladimir Arnold et soutient en 1991 une thèse dirigée par Yakov Sinai. La même année, après la dislocation de l'Union soviétique, elle émigre aux États-Unis et rejoint l'université de Californie à Irvine comme chargée de cours. Ses recherches portent sur la théorie spectrale des opérateurs de Schrödinger quasi-périodiques, à l'interface des mathématiques et de la physique quantique. Son résultat le plus connu est la résolution, avec le mathématicien Artur Avila, du « Ten Martini Problem », qui établit que le spectre de l'opérateur presque Mathieu forme un ensemble de Cantor pour toute fréquence irrationnelle, démonstration publiée en 2009 dans la revue Annals of Mathematics.

À UC Irvine, où elle est nommée professeure titulaire en 2000, elle mène l'essentiel de ses travaux, notamment ses recherches de 1999 sur la transition métal-isolant de l'opérateur presque Mathieu, puis des collaborations avec Jean Bourgain, Yoram Last ou, plus récemment, Wencai Liu. Conférencière invitée au Congrès international des mathématiciens à Pékin en 2002, elle y est conférencière plénière en 2022. Ses distinctions incluent le Ruth Lyttle Satter Prize en 2005 et le Dannie Heineman Prize for Mathematical Physics en 2020, dont elle est la deuxième femme lauréate et la première à le recevoir seule. Elle reçoit en 2022 le prix Ladyzhenskaya, à Helsinki, puis en 2023 le prix Barry. Membre de l'Académie nationale des sciences et de l'American Academy of Arts and Sciences, elle occupe depuis 2023 la chaire Richard et Rhonda Goldman à l'université de Californie à Berkeley, après une année à Georgia Tech.

Repères chronologiques

1966 : naissance à Kharkiv, en Ukraine alors soviétique
1987 : diplôme de fin d'études à l'université d'État de Moscou
1990 : chercheuse à l'Institut de théorie de la prédiction des séismes, à Moscou
1991 : doctorat sous la direction de Yakov Sinai, émigration aux États-Unis et entrée à UC Irvine
1996 : séjour de recherche auprès de Barry Simon à Caltech, bourse Sloan
1999 : résultats sur la transition métal-isolant de l'opérateur presque Mathieu
2000 : nomination comme professeure titulaire à UC Irvine
2002 : conférencière invitée au Congrès international des mathématiciens, à Pékin
2005 : Ruth Lyttle Satter Prize de l'American Mathematical Society
2009 : résolution du « Ten Martini Problem » avec Artur Avila
2018 : élection à l'American Academy of Arts and Sciences
2020 : Dannie Heineman Prize for Mathematical Physics
2022 : prix Ladyzhenskaya à Helsinki et conférence plénière au Congrès international des mathématiciens
2023 : prix Barry et chaire Richard et Rhonda Goldman à l'université de Californie à Berkeley

Vie personnelle et engagements

Issue d'une famille juive de Kharkiv, Svetlana Jitomirskaya grandit entourée de mathématiciens : sa mère, Valentina Borok (1931-2004), spécialiste des équations aux dérivées partielles, fut l'une des très rares femmes professeures titulaires de mathématiques en Union soviétique, et son père, Yakov Zhitomirskii, enseignait également cette discipline. Son frère aîné, Mikhaïl Zhitomirskii, est aussi mathématicien. Mariée très jeune à Vladimir Mandelshtam, chimiste devenu professeur à l'université de Californie à Irvine, elle est mère de trois enfants. L'aînée, Olga Mandelshtam, née pendant les études de sa mère, est aujourd'hui professeure de combinatoire et optimisation à l'université de Waterloo.

Étudiante à l'université d'État de Moscou, où elle suivait les cours de Vladimir Arnold, elle dut, selon ses propres déclarations, dissimuler son identité juive : son passeport indiquait la nationalité « ukrainienne », par crainte de voir des portes se fermer. Sa mère, Valentina Borok, l'avait d'abord détournée des mathématiques, jugeant la famille déjà bien pourvue en chercheurs. Installée aux États-Unis, elle s'est engagée dans le débat sur l'enseignement des mathématiques, s'opposant au projet de cadre pédagogique californien qui, selon elle, déprioriserait l'algèbre et le pré-calcul. Hors de la recherche, elle pratique la nage en eau froide dans l'océan Pacifique, la randonnée, le vélo, et la lecture de poésie.

Anecdotes

1 - Le matin de son mariage, alors étudiante à Moscou, Svetlana Jitomirskaya s'éclipsa pour assister à une conférence de Tom Spencer consacrée à l'analyse multi-échelle qu'il venait de mettre au point, une méthode promise à un grand avenir en théorie spectrale.
2 - L'appellation « Ten Martini Problem » naît d'un pari : en 1981, lors d'un congrès de l'American Mathematical Society, Mark Kac promit dix martinis à qui prouverait la conjecture, et Barry Simon popularisa ensuite ce nom dans la communauté mathématique.
3 - Adepte de la nage en eau froide, elle se baigne toute l'année dans l'océan Pacifique, de préférence au lever ou au coucher du soleil, et décrit la sensation euphorique qu'elle en retire.
4 - Lorsque son futur mari fit tout un voyage de nuit pour la rejoindre, elle le laissa patienter trois heures plutôt que de manquer un cours d'équations différentielles donné par Vladimir Arnold à Moscou.
5 - Avant de se consacrer aux opérateurs de Schrödinger, elle fut, à partir de 1990, chercheuse à l'Institut de théorie de la prédiction des séismes et de géophysique mathématique de Moscou, un domaine éloigné de ses travaux ultérieurs.

Points clés

- Métier(s) : mathématicienne (physique mathématique et systèmes dynamiques)
- Résidence principale : Californie, États-Unis
- Relations de couple : mariée à Vladimir Mandelshtam, professeur de chimie (UC Irvine)
- Enfants : trois enfants, dont Olga Mandelshtam, mathématicienne (université de Waterloo)
- Distinctions : Ruth Lyttle Satter Prize (2005), Dannie Heineman Prize for Mathematical Physics (2020), prix Ladyzhenskaya (2022), prix Barry (2023)