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新椭圆曲线创下至少 30 阶的新纪录下界

一条新的椭圆曲线拥有 30 个经认证的独立有理点,超过了 2024 年的纪录。其精确阶数仍带有条件。

文章目录 · 12
  1. 一、新曲线拥有 30 个经认证的独立点
  2. 二、“至少 30 阶”是无条件结论
  3. 三、此前的纪录已保持两年
  4. 四、Claude 获得署名,但发现过程尚无文档说明
  5. 五、为何该结果是 AI 辅助研究的有用证据
  6. 常见问题
  7. 该曲线的阶数确定是 30 吗?
  8. 为什么 30 个有理点足以创下纪录?
  9. Claude 是自主发现这条曲线的吗?
  10. Claude Fable 5 是所使用的模型吗?
  11. 该结果会影响椭圆曲线密码学吗?
  12. 参考来源

一条新提交的有理数域椭圆曲线拥有 30 个可由独立方认证的有理点,确立了无条件的至少 30 阶下界,并超过此前至少 29 阶的纪录。

该曲线于 2026 年 8 月 20 日出现在由 NSF 资助的 ICARM 椭圆曲线阶数排行榜上,提交账户为化名 ranksunbounded。其评论随后将成果归功于 Claude 与数学家 Levent Alpöge 和 Ava Howell 的合作。Kevin Weil 于次日在 X 上转发并扩大了这一成果的影响。

这一数学纪录比关于 AI 角色的、仍不完整的叙述更为扎实。ICARM 公布了该曲线、全部 30 个见证点以及一份精确的独立性证书。尚未出现的是一篇论文或技术报告,说明候选曲线如何生成、由哪个模型版本执行搜索,或人类与 Claude 如何分工。

一、新曲线拥有 30 个经认证的独立点

曲线 #273 以全局极小 Weierstrass 模型给出:

\[ y^2 + xy = x^3

  • 201769035260418549083594900060734240952308696994802735114305555x

+ 1151107939141058565733479426024323225135665982951300586808823640527729578307228357301072889377. \]

排行榜记录的阶数下界为 30,朴素高度为 442.0854,Faltings 高度为 34.7705,调节子约为 \(1.0721 \times 10^{37}\)。它还提供了该曲线的导子、判别式、坏约化素数,以及 30 个有理点的完整坐标。

这些点并非从一个无限集合中随意选出的 30 个例子。对于有理数域上的椭圆曲线 \(E\),Mordell–Weil 定理将有理点描述为有限生成阿贝尔群:

\[ E(\mathbb{Q}) \cong E(\mathbb{Q})_{\mathrm{tors}} \oplus \mathbb{Z}^{r}. \]

整数 \(r\) 即为阶数。证明 30 个有理点模去挠元后彼此独立,便证明其自由部分包含一个 \(\mathbb{Z}^{30}\) 的副本,因此 \(r \geq 30\)。

ICARM 表示,其验证器首先检查每个提交点是否位于所述曲线上,随后通过在好素数处使用二次特征的精确 2-下降计算认证独立性,遵循与 John Cremona 和 Armand Brumer 相关的方法。接受与否不依赖浮点近似。

这次提交短暂暴露了一项基础设施问题。根据曲线评论,原始表单悄然丢弃了一个见证点,可能是由于解析器错误。一项关联的代码改动使解析器拒绝格式错误的点行,而不是丢弃额外坐标或错误处理行分隔符。修正后的纪录现已显示全部 30 个见证点。该解析器修复将 Claude Fable 5 列为代码共同作者,但仅凭该提交无法确定究竟哪个 Claude 模型进行了数学搜索。

二、“至少 30 阶”是无条件结论

目前公开证据支持的最强无条件表述是:该曲线的阶数至少为 30。这 30 个精确点及其独立性证书给出了下界;它们本身并不能排除存在第 31 个或第 32 个独立生成元的可能。

排行榜评论报告了一个关于精确 30 阶的条件性论证。在假设相关广义黎曼猜想的前提下,采用参数 \(\Delta=4.25\) 的 Jonathan Bober 显式公式方法,可给出解析阶数不超过 31 的上界。该曲线的全局根数为 \(+1\),迫使解析阶数具有偶奇性为偶数。在 Birch 和 Swinnerton–Dyer 猜想下,代数阶数与解析阶数相同,已知下界与条件上界便在 30 相遇。

这意味着,“30 阶”是合理的条件性描述,但“至少 30 阶”才是经过验证、无需任何假设的结论。这一发现并未证明广义黎曼猜想或 Birch 和 Swinnerton–Dyer 猜想。

这种区分在高阶搜索中很常见。计算上界可能比找到许多独立点困难得多,尤其当曲线拥有极大的系数和导子时。Bober 的方法正是为在不直接计算曲线 \(L\)-函数中数量巨大、难以实际处理的项的情况下,获得条件性解析阶数上界而开发的。

三、此前的纪录已保持两年

Noam Elkies 和 Zev Klagsbrun 于 2024 年 8 月公布了此前的纪录:一条拥有 29 个独立有理点的椭圆曲线。这一成果刷新了自 Elkies 于 2006 年构造以来一直保持在 28 的纪录。

2024 年的曲线源自对 K3 曲面上一条 17 阶纤维化特化的筛法搜索。根据 Elkies 的公告,Klagsbrun 在底层曲线族提供的 17 个点之外,又找到了 12 个额外的独立点。条件性论证随后表明其阶数恰为 29。

这一提升需要搜索规模显著扩大。Quanta 报道称,Elkies 为创下 2006 年纪录考察了数百万条曲线,而 Klagsbrun 后来的计算方法能够筛选数十万亿条。尽管规模如此扩张,纪录仍只提升了 1。

因此,30 阶成为检验研究级数学搜索能力的一个紧凑目标。Epoch AI 的 FrontierMath Open Problems 页面将目标规定为:一条定义在 \(\mathbb{Q}\) 上的 Weierstrass 方程,并附带恰好 30 个独立有理点。验证器旨在接受精确的整数或分数坐标,而非数值近似。

曲线 #273 提供了所需的数学对象。它是否直接源自该基准环境,尚未有公开文档说明,因此不应将已发布任务与该提交之间的对应关系视为来源证明。

四、Claude 获得署名,但发现过程尚无文档说明

该曲线最初以化名呈现。排行榜可编辑评论后来称,这一成果来自 Claude 与 Alpöge、Howell 的合作。Weil 在 X 上的帖子将其描述为人类与 AI 一同学习新事物的又一个例子。

这一署名足以支持将其称为 AI 辅助成果,但仍无法回答核心研究问题。公开资料没有说明搜索曲线族、候选排序方法、软件栈、提示词历史、计算预算、被拒绝候选数量,或提交前采用的点搜索和饱和化程序。

现有证据也无法可靠确认用于数学工作的模型版本。相关的解析器提交提到了 Claude Fable 5,而 Anthropic 将 Fable 5 描述为其面向长时程分析与科学任务、已全面可用的 Mythos 级模型。不过,排行榜代码署名并不能证明 Fable 5 生成了这条曲线。

一份正式说明可以区分若干实质上不同的 AI 贡献形式:提出新的数学曲线族、将人类策略转化为优化代码、自主运行并调整搜索、定位额外的有理点,或准备并检查最终证书。在此类说明出现前,应将该成果描述为归功于人类–Claude 合作,而非自主 AI 发现。

五、为何该结果是 AI 辅助研究的有用证据

高阶椭圆曲线搜索具有异常有利的验证结构。发现过程很困难,但成功输出可以表达为一组有限的精确整数和有理数。独立软件随后可以检验方程、每一个点以及所需的线性独立性,而无需相信模型的解释。

这将 AI 研究公告中常被混为一谈的两个问题分开:提交的数学对象是否有效,以及关于 AI 如何找到它的叙述是否完整。对于曲线 #273,第一个问题拥有异常扎实的公开证据。第二个问题仍有待可复现的技术报告来解答。

这项纪录并不能决定 \(\mathbb{Q}\) 上的椭圆曲线阶数是否无界。它提供了一个新的极端例子,将已知下界纪录提高了 1。因此,其直接的实际意义在于算术几何以及对人类–AI 数学搜索的评估,而非已部署的椭圆曲线密码学。

常见问题

该曲线的阶数确定是 30 吗?

无条件地已知其阶数至少为 30。精确 30 阶目前依赖于 GRH 和 Birch 和 Swinnerton–Dyer 猜想。

为什么 30 个有理点足以创下纪录?

验证器证明这些点模去挠元后彼此独立。因此,它们所张成的子群是曲线有理点群中一个 30 阶子群。

Claude 是自主发现这条曲线的吗?

排行榜将成果归功于 Claude、Levent Alpöge 和 Ava Howell,但尚无公开报告说明分工。自主发现尚未得到证实。

Claude Fable 5 是所使用的模型吗?

一项相关的解析器修复提交提到了 Claude Fable 5,但数学搜索所用模型版本尚未获得公开确认。

该结果会影响椭圆曲线密码学吗?

不会直接影响。该纪录涉及 \(\mathbb{Q}\) 上曲线的有理点,而已部署的椭圆曲线密码学通常使用有限域上的群。

参考来源

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