10以内最大的质数就是7,它可厉害了!

在人类历史长河中,2024年10月25日,互联网梅森素数大搜索(GIMPS)迎来了一位新成员,他打破了长达六年的寂静期,在看似无垠的合数沙漠中,寻找着下一个素数的绿洲。

这项工作涉及到一个长达惊人的41,024,320位数的数字,耗费数月时间才能完整书写下来。令人惊讶的是,它仅仅比2的136,279,841次方小1。用它的专业名字来说,它被称作M136279841。

前NVIDIA员工卢克·杜兰特于去年10月加入搜索工作,他并非初出茅庐,反而借助遍布全球17个、24个数据中心区域的数千台图形处理单元服务器,成功运行了该软件。

素数是指那些大于1且无法被其他两个较小数字相乘得到的数字。它们在数轴上与诸如4和6等整数共享空间,但乍看之下并不显眼。随着我们继续数下去,那些无法简单划分的数字变得越来越难以找到,这引发了一个问题:它们是否会最终耗尽?

答案当然是否定的。素数是一个无尽的资源。但这并不意味着它们更容易被找到。在寻找素数的过程中,杜兰特和他的同行们利用了各种奇特的硬件设施。

自17世纪的法国士马林·梅森开始关注这些值得注意的数字后,并将自己的名字冠于一种方法上后,对这种特定风味的素数的探索并没有太大变化。虽然使用了如今先进的技术手段和硬件设施,但是本质上还是一样的工作——寻找特定的素数。

“梅森素数”是那些以2 n – 1形式呈现的素数。这并不意味着所有这种形式的数字都是素数。例如,2 x 2 x 2 x 2 = 16减去1等于15,这是一个合数而非梅森素数。

尽管如此,由于这种方法能够有效地找到素数并相对轻松地进行测试,它已成为GIMPS等合作机构的首选方法。自1996年成立以来,GIMPS已经从广阔的复合材料沙丘中筛选出18个数字宝石,使已知的总数达到了52个。

之前的纪录保持者是帕特里克·拉罗什在佛罗里达州奥卡拉市发现的数字。他在2018年发现了一个长度接近2500万位的数字。然而拉罗什在自己的硬件上运行免费的素数搜索程序。杜兰特利用GPU网络的成功代表着梅森素数搜索的新纪元。

那么为什么人们要费尽心思去寻找如此庞大的数字呢?或许有人为了名声、炫耀的或赢得现金奖励。但对于GIMPS的联合创始人乔治·沃尔特曼而言,这仅仅是对数学的热爱与探索。

大质数对于加密算法来说是极好的工具,但伴随着量子计算对数字安全解密能力的出现,那个曾经为我们带来的保护伞已岌岌可危。

素数被视为所有正整数的原子元素,其独特魅力不言而喻。毫无疑问,随着全球智能技术库的持续扩张,全新的梅森素数也将不断出现。

这次新发现的质数将成为第53位列入名单的数字。一个简单的质数而已。