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La primicia más pequeña en las progresiones aritméticas: ¿límites superiores?

Esta pregunta está inspirada en La pregunta de Dan Brumleve sobre la búsqueda de los certificados de Pratt de forma eficiente . En un comentario, digo que su problema es tan difícil como la factorización, siempre y cuando el siguiente problema sea "fácil" (es decir, que se pueda resolver en tiempo de polinomios):

Dado $N > 2$ encontrar una primicia $p$ de tal manera que $$p \equiv 1 \pmod {N} \tag {1}.$$

(Por supuesto, El teorema de Dirichlet nos asegura que infinitamente muchos de estos $p$ existen.)

Ahora, no conozco una forma inteligente de encontrar tal $p$ así que sugerí simplemente iterar a través de la progresión aritmética $1+kN$ para $k = 0, 1, 2, \ldots $ y terminando cuando llegamos al primer número primo. Claramente, este procedimiento es eficiente si y sólo si el primo más pequeño $p$ satisfactoria $(1)$ es como mucho $N^{O(1)}$ . ( Edición: Esta afirmación es incorrecta; véase más abajo. Quiero saber si ese vínculo se mantiene o no.

Más en general,

Si se le da un número entero $N$ ¿qué límite superior conocemos en la satisfacción primaria más pequeña $(1)$ ?

Hice una rápida revisión en Wikipedia y Mathworld, pero no encontré ningún resultado relevante.

Editar: Resulta que la afirmación de la pregunta es falsa. El procedimiento será eficiente sólo si el primo más pequeño es $O(N \cdot\mathrm {poly} \log N)$ que parece muy poco probable. En cualquier caso, mantendré esta pregunta como está, ya que también tiene sentido como una pregunta independiente.

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user8269 Puntos 46

Los resultados relevantes se encuentran bajo el título, Teorema de Linnik. Linnik demostró que el menos congruente con $a$ mod $d$ es como mucho $cd^L$ para algunas constantes absolutas $c$ y $L$ . El mejor límite actual es $L \le5.2 $ . En la Hipótesis Generalizada de Riemann, puedes mostrar que hay un primo menos que $( \phi (d) \log d)^2$ donde esa es la función phi de Euler. Se conjetura que siempre hay un primo menos que $d^2$ .

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Adam Kahtava Puntos 383

Gerry Myerson ha respondido a su pregunta principal, así que me ocuparé de la otra parte. No creo que la afirmación sea falsa, aunque ciertamente no está probada. En cualquier caso no diría que es "muy improbable".

De hecho, me parece bastante probable que la k más pequeña con $kn+1$ La primacía será $O(( \log n)^3)$ -- de hecho, probablemente incluso $O(( \log n)^2( \log\log n)^e)$ para algunos e.

Haciendo caso omiso de $n<20$ , $e=0.18$ trabaja hasta 30 millones con una constante de 1. Un matemático más valiente podría conjeturar que se mantiene para $e=0$ y una constante algo más grande.

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