Alice Guionnet est connue pour ses travaux sur les grandes matrices aléatoires[6].Dans ce cadre, elle a développé la théorie des grandes déviations pour les valeurs propres de grandes matrices aléatoires, notamment avec Gérard Ben Arous[7],
Ofer Zeitouni(en)[8] et Jonathan Husson[9], appliqué la théorie de la concentration de la mesure[10], initié l’étude rigoureuse des matrices à queue lourde et obtenu la convergence de la mesure spectrale de matrices non-normales[11]. Elle a développé l’analyse des équations de Dyson-Schwinger afin d’obtenir des développements topologiques asymptotiques[12],[13], et étudier les fluctuations des bêta-modèles[14] et des pavages aléatoires[15]. Avec Alessio Figalli[16],[17], elle a introduit la notion de transport approché afin de démontrer l’universalité des fluctuations locales.
Alice Guionnet a également démontré des résultats importants en probabilités libres en comparant les entropies de Voiculescu[18], construisant avec Vaughan Jones et Dimitri Shlyakhtenko une tour de sous-facteurs à partir d’algèbres planaires de tout indice[19] et établissant des isomorphismes entre les algèbres de von Neumann générées par les variables q-gaussiennes en construisant des transports libres[20].
En 2004, elle est conférencière invitée au 4eCongrès européen de mathématiques, avec une conférence intitulée A probabilistic approach to some problems in von Neumann Algebras.
En 2020, elle reçoit une bourse Advanced Grant de 2,5 millions d'euros du conseil européen de la recherche pour son projet LDRaM, Large Deviations in Random Matrix Theory[28].
Large Random Matrices – Lectures on Macroscopic Asymptotics : École d'été des probabilités de Saint-Flour 2006, Springer, coll. « Lecture Notes in Mathematics », , xii+294 (ISBN978-3-540-69896-8, DOI10.1007/978-3-540-69897-5)
« Central limit theorem for non linear filtering and interacting particle systems », Annals of Applied probability, vol. 9, no 2, , p. 275-297 (MR1687359)
Dynamique de Langevin d'un verre de spins (thèse de doctorat), université Paris 11,
avec Manjunath Krishnapur et Ofer Zeitouni, « The single ring theorem », Annals of Mathematics, vol. 174, , p. 1189-1217
«Asymptotics of random matrices and related models. The uses of Dyson- Schwinger equations.» de A. Guionnet en 2019. Cet ouvrage a été publié pour le Conseil des Sciences mathématiques de la Société des Sciences Mathématiques de Providence, aux États Unis d'Amérique. (ISBN978-1-4704-5027-4)
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