Stochastic processes on surfaces in three-dimensional contact sub-Riemannian manifolds

Abstract

On considère des processus stochastiques sur des surfaces dans des espaces tridimensionnels de contact sous-riemanniens. En utilisant des approximations riemanniennes définies par le champ de Reeb, on obtient un opérateur différentiel du second ordre sur la surface comme limite des opérateurs de Laplace–Beltrami correspondants. Le processus stochastique associé à l’opérateur limite est défini le long de la foliation caractéristique induite sur la surface par la distribution de contact. Nous montrons que pour ce processus stochastique, les points elliptiques sont inaccessibles alors que les points hyperboliques sont accessibles à travers les séparatrices. On discute les résultats sur des exemples et on identifie des surfaces canoniques dans le groupe de Heisenberg, ainsi que dans les groupes SU(2) et SL(2,R) équipés de leurs structures sous-riemanniennes de contact canoniques, jouant le rôle de cas modèles dans ce contexte. Ces techniques nous permettent de plus de dériver une expression de la courbure gaussienne intrinsèque d’une surface générale dans une variété sous-riemannienne de dimension trois.