揭開素數之謎：趙宇飛與牛津教授聯手的突破性發現

Gowers范數的又一新應用

原標題：素數分布規律又有新發現！趙宇飛學生與牛津教授合作成果
文章來源：量子位
內容字數：5227字

數學界新突破：素數分布新規律的證明

近日，哥倫比亞大學助理教授Mehtaab Sawhney與牛津大學教授Ben Green合作，成功證明了一項關于素數分布的新規律。這一成果不僅對素數研究具有重要意義，也展示了Gowers范數在數學領域中的應用潛力。

高斯素數猜想的推廣

2018年，John Friedlander與Iwaniec提出了“高斯素數猜想”，即存在無窮多個素數p和q，使得p2+4q2也是素數。Sawhney和Green不僅證明了這一猜想，還將其推廣到滿足特定條件的正整數n，證明了無窮多個素數p和q使得p2+nq2也是素數，并給出了相應的漸近公式。

技術突破：Gowers范數的應用

這項研究的關鍵在于使用Gowers范數來分析素數的分布。Gowers范數由蒂莫西·高爾斯提出，最初用于研究等差數列。Sawhney和Green通過篩法將問題簡化為“Type I和”與“Type II和”的估計，利用Gowers范數分析函數的偽隨機性，從而證明了所需條件的均勻性。

研究過程與成果

研究者將素數問題轉化到二次虛數域，并利用數域中的理想分解與素理想性質，最終得出與Gowers范數相關的中間結果。此項研究不僅驗證了素數與Gowers范數的關系，還為后續的數學研究提供了新的工具和思路。

合作背景與未來展望

Sawhney和Green的合作始于他們在愛丁堡的一次會議。Sawhney對Green的成就十分欽佩，而Green也對這位年輕數學家的才能表示贊賞。兩人合作后，繼續推進其他數學領域的研究，預示著未來可能會有更多重要成果的出現。

通過這一研究，數學界對于素數的理解又向前邁進了一步，同時也為Gowers范數的進一步應用奠定了基礎，期待未來更多的突破。

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