Znalezienie liczby pierwszej większej niż podana granica

25

Jest deterministycznym algorytmem czasu wielomianowego znanym z następującego problemu:

Dane wejściowe: liczba naturalna (w kodowaniu binarnym)n

Wyjście: liczba pierwsza .p>n

(Według listy otwartych problemów Leonarda Adlemana problem był otwarty w 1995 r.)

Vincenzo
źródło
1
+1: Przypomniało mi, że odpowiadającym mu problemem naturalnej decyzji nie jest testowanie pierwotności (co jest w ), ale raczej następujący problem: biorąc uwagę , czy istnieje liczba pierwsza w przedziale ? a < b [ a , b ]Pa<b[a,b]
Kaveh
@Kaveh: Chyba trzy palce skierowane w moją stronę. Powinniśmy ustalić politykę zabraniającą odpowiedzi w komentarzach;)
Hsien-Chih Chang 張顯 之

Odpowiedzi:

23

Obecny najlepiej bezwarunkowy wynik podaje Odlyzko, która znajduje się doskonałą w O ( N 1 / 2 + O ( 1 ) ) razem. Silna hipoteza projektu Polymath4 ma na celu rozstrzygnięcie, czy można tego dokonać w czasie wielomianowym, przy rozsądnych założeniach teoretycznych, takich jak GRH.p>NO(N1/2+o(1))

http://michaelnielsen.org/polymath1/index.php?title=Finding_primes

Obecnie projekt stara się odpowiedzieć na następujące pytanie:

Biorąc pod uwagę liczbę oraz odstęp pomiędzy N a 2 N , sprawdzenie w czasie O ( N 1 / 2 - c ) od pewnego c > 0 , jeżeli przedział zawiera pierwszą.NN2NO(N1/2c)c>0

Jak dotąd mają strategię, która określa parzystość liczby liczb pierwszych w przedziale.

http://polymathprojects.org/2010/06/29/draft-version-of-polymath4-paper/

Cong Han
źródło
14

Zakładając standardowe przypuszczenie w teorii liczb, które to stwierdza

Cramera przypuszczenie : Niech jest n-tą pierwszą. Następnie p n + 1 - p n = O ( log 2 p n ) .pnpn+1pn=O(log2pn)

Mamy deterministyczny algorytm wielomianowego czasu dla problemu, po prostu uruchamiając test pierwszeństwa dla każdej liczby większej niż zaczynając od n + 1 . (Oczywiście n powinno być wystarczająco duże; dla małych n traktowaliśmy osobno.)nn+1nn

Ale nie jestem pewien, czy można to udowodnić bezwarunkowo.

Hsien-Chih Chang 張顯 之
źródło
1
Jestem ciekawy, jak standardowa jest hipoteza Craméra. Miałem wrażenie, że szanse były przeciwne.
Cong Han
@Cong: Nie jestem do końca zaznajomiony z przypuszczeniem i mam wrażenie, że mamy dowody na wyniki liczbowe, a także na model losowy. Czy istnieją przesłanki, że przypuszczenie może być fałszywe? Może powinienem powiedzieć „silny” zamiast „standardowy”.
Hsien-Chih Chang 14 之
@ Hsien-Chih: Wiem bardzo niewiele o tym (poza kilkoma pogłoskami i chwilowym zainteresowaniem projektami Polymath), ale ten artykuł Granville, powiązany z wiki na temat przypuszczenia, wydaje się sugerować: dartmouth.edu/~ szansa / szansa / aktualności / for_chance_news / Riemann /…
Cong Han
@Cong: Wydaje się, że to miła lektura, przejrzę ją za kilka dni!
Hsien-Chih Chang 14 之