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Cálculo del producto infinito de la conjetura de Hardy-Littlewood F

La conjetura F de Hardy-Littlewood [1] implica el producto infinito $$\prod\left(1-\frac{1}{\varpi-1}\left(\frac D\varpi\right)\right)$$ donde $\varpi$ se extiende sobre los primos Impares y $\left(\frac D\varpi\right)$ es el símbolo de Legendre.

¿Existe una buena forma de calcularlo? El producto converge muy lentamente, y ninguno de los métodos estándar (Cohen-Villegas-Zagier, Wynn, etc.) parece funcionar debido a los imprevisibles cambios de signo.

Dado que D es fijo, basta con calcular los productos parciales en varias clases de congruencia; no sé si este es un enfoque viable.

Otra posibilidad: He visto la aceleración de series casi mágicas con la función zeta, puede funcionar aquí.

[1] G. H. Hardy, J. E. Littlewood. "Algunos de los problemas de la partitio numerorum III: Sobre la expresión de un número grande como suma de primos". Acta Mathematica 44 (1923), pp. 1-70.

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KConrad Puntos 22631

No sé qué significa "los métodos estándar". ¿Has considerado comparar esto con un producto de Euler más convencional? En primer lugar, escribiré $p$ en lugar de $\varpi$ desde no me gusta $\varpi$ (se parece demasiado a $\overline{\omega}$ para mi gusto).

Ampliación de la $p$ -ésimo factor como una serie geométrica, $$ 1-\frac{1}{p-1}\left(\frac Dp\right) = 1-\frac{1/p}{1-1/p}\left(\frac Dp\right) = 1-\frac{1}{p}\left(\frac Dp\right) - \frac{1}{p^2}\left(\frac Dp\right) - \cdots, $$ y los dos primeros términos tienen un producto conocido: $\prod_{p} (1 - (D|p)/p) = 1/L(1,\chi_D)$ , donde $\chi_D(p) = (\frac{D}{p})$ para impar $p$ . (Estoy siendo un poco descuidado con el factor de Euler en 2.) Por lo tanto, si dividimos el $p$ -factor de la constante de Hardy--Littlewood por $1 - (D|p)/p$ entonces tendremos el $p$ -el término sea $1 + O(1/p^2)$ que tiene una mejor convergencia (no ultrarrápida, pero sí mejor que la que tenía antes). Escribimos $$ \prod_{p} \left(1 - \frac{(D|p)}{p-1}\right) = \prod_{p} \frac{1 - (D|p)/(p-1)}{1 - (D|p)/p} \cdot \left(1 - \frac{(D|p)}{p}\right)= \prod_{p} \frac{1 - (D|p)/(p-1)}{1 - (D|p)/p} \cdot \prod_{p} \left(1 - \frac{(D|p)}{p}\right). $$ Esta última expresión es $$ \frac{1}{L(1,\chi_D)}\prod_{p} \frac{1 - (D|p)/(p-1)}{1 - (D|p)/p} = \frac{1}{L(1,\chi_D)}\prod_{p} \left(1 + O\left(\frac{1}{p^2}\right)\right). $$

Hay formas de acelerar aún más estos productos de cuasi-Euler. Véase Pieter Moree, Aproximación de series singulares y autómatas, Manuscripta Math. 101 (2000), 385--399.

Último comentario: sí, cuando $\chi$ es no trivial el producto de Euler de $L(s,\chi)$ en $s = 1$ es igual a la $L$ -función en $s = 1$ . Esto requiere un argumento, ya que $s=1$ no está en el rango de convergencia absoluta del producto de Euler.

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Elliot Vargas Puntos 3917

Este problema fue estudiado por algunos, y las ideas implican demasiado látex para escribirlas aquí. Principalmente hay ideas de transformar a sumas ponderadas locas y luego usar ERH para acotar errores de integrales más locas. Basta con decir que la culminación de esta investigación es el documento disponible libremente:

Nuevos polinomios cuadráticos con alta densidad de valores primos Jacobson y Williams 1999

¡En ese año, utilizaron sus ideas para calcular la constante para discriminantes de hasta 72 dígitos! (suponiendo ERH) El cuello de botella del proceso parece ser el cálculo de los invariantes algebraicos número de clase y regulador. Ha pasado más de una década, la tecnología actual debería ser capaz de utilizar los mismos métodos para obtener hasta 100 dígitos, en un tiempo razonable, y hasta 110 dígitos con un poco más de tiempo (aparentemente, dos semanas en un clúster):

Mejoras prácticas en el cálculo de grupos de clases y reguladores de campos cuadráticos reales Biasse y Jacobson 2010

Mejoras en el cálculo de los grupos de clases ideales de los campos de números cuadráticos imaginarios Biasse 2009

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