但橢圓曲線必須滿足兩個屬性,。首先,,它需要有無限多個解。其次,如果切換到不同的整數(shù)環(huán)——如果從數(shù)字系統(tǒng)中移除虛數(shù)——那么該橢圓曲線的所有解都必須保持相同的底層結(jié)構(gòu),。
事實證明,,構(gòu)建這樣一條適用于所有剩余環(huán)的橢圓曲線是一項極其微妙和困難的任務(wù)。但Koymans和Pagano——從研究生階段就開始就密切合作的橢圓曲線專家——擁有合適的工具集來進行嘗試,。
許多個不眠之夜
從本科開始,,Koymans就一直在思考希爾伯特第十問題。在就讀研究生以及在與Pagano合作期間,,這個問題一直在召喚他,。「我每年都會花幾天時間思考這個問題,,但總是陷入困境,,」Koymans說?!肝覈L試了三種方法,,但它們都失敗了?!?/p>
2022年,,在加拿大班夫舉行的一次會議上,他和Pagano最終聊到了這個問題。他們希望能夠一起構(gòu)建出解決這個問題所需的特殊橢圓曲線,。在完成了其它一些項目后,,他們開始了研究。
Peter Koymans
他們從一個簡單的橢圓曲線方程開始,,這個方程不滿足任何所需的屬性,。他們知道他們可以使用一種名為二次扭曲(quadratic twist,這是他們已經(jīng)研究了近十年的東西)的成熟技術(shù)來調(diào)整方程,,使其滿足第一個條件,。他們只需將方程的一個變量乘以一個特定的數(shù)字,他們就會得到一條有無限多個解的新橢圓曲線,。
但這給他們留下了一個問題,。他們無法保證這條新曲線滿足第二個性質(zhì)——對于相差一個虛數(shù)的環(huán),其解看起來會很相似,。數(shù)學(xué)家們需要更好地控制二次扭曲,。
他們陷入困境?!肝矣幸环N不好的感覺,,」Koymans說?!肝议_始懷疑我們遺漏了什么東西,。」
然后,,在2024年夏天,,在研究另一個問題時,兩人不得不再次使用二次扭曲,。一天晚上,,在這項研究過程中,科伊曼斯發(fā)現(xiàn)自己躺在床上睡不著,,無法停止思考希爾伯特第十問題,。
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