Exceptional graphs for the random walk

Abstract

Une marche aleatoire simple $\mathcal{W}$ sur $\mathbb{Z}^{2}$ induit pour chaque sous-graphe couvrant $G\subset \mathbb{Z}^{2}$ une marche $\mathcal{W}_{G}$ : notamment, si on regarde $\mathcal{W}$ comme un mot infini uniforme sur l’alphabet $\{\mathbf{x},-\mathbf{x},\mathbf{y},-\mathbf{y}\}$, alors la marche $\mathcal{W}_{G}$ commence a l’origine et suit les directions definis par $\mathcal{W}$, en acceptant seulement les pas de $\mathcal{W}$ le long desquels $\mathcal{W}_{G}$ reste sur $G$. Pour chaque $G\subset \mathbb{Z}^{2}$ fixe, la marche $\mathcal{W}_{G}$ a la loi d’une marche aleatoire simple sur $G$ et alors $\mathcal{W}_{G}$ est presque surement recurrent dans le sens que $\mathcal{W}_{G}$ visite chaque sommet de $G$ connexe a l’origine un nombre infini de fois. Alors, une question naturelle surgit : est-ce que presque surement pour $\mathcal{W}$, les marches $\mathcal{W}_{G}$ sont recurrents pour tous $G\subset \mathbb{Z}^{2}$ a la fois? Dans cet article, on repond a cette question d’une maniere negative, en montrent l’existence des graphes exceptionnels sur lesquels la marche est transitoire. En fait, on montre que meme si on considere un nombre denombrable des marches aleatoires simples independantes, alors des graphes exceptionnels existent. D’autre cote, on montre que il n’existe pas des graphes exceptionnels pour la marche aleatoire branchante.