Pseŭdoprimo

En nombroteorio, pseŭdoprimo estas verŝajna primo (entjero, kiu havas econ validan por ĉiuj primoj), kiu, tamen, ne nepre estas primo. Pseŭdoprimoj estas klaseblaj laŭ ecoj, kiujn ili kontentigas.

La plej grava klaso de pseŭdoprimoj venas de malgranda teoremo de Fermat, kaj tiaj nombroj estas nomataj pseŭdoprimoj de Fermat. Laŭ tiu ĉi teoremo, se p estas primo kaj entjero a estas reciproke prima kun p, tiam a^p-1-1 estas dividebla per p.

Entjero x reciproke prima kun entjero a, kiu estas divizoro de a^x-1-1, nomiĝas pseŭdoprimo al bazo a.

Entjero x, kiu estas pseŭdoprimo por ĉiu valoro de a, kiu estas reciproke prima kun x, nomiĝas nombro de Carmichael.

La plej malgranda pseŭdoprimo de Fermat por la bazo 2 estas 341. Ĝi ne estas prima, ĉar ĝi egalas al 11·31, sed por ĝi validas la egalaĵo el la malgranda teoremo de Fermat: 2³⁴⁰≡1 (mod 341).

La malofteco de ĉi tiaj pseŭdoprimoj havas gravajn praktikajn implikaĵojn. Ekzemple, algoritmoj kiel RSA bazitaj sur publika ŝlosila ĉifrado postulas eblecon rapide trovi grandajn primojn. La kutima algoritmo por generi primojn estas generi hazardajn neparajn nombrojn kaj testi ilin por primeco. Tamen, determinismaj primecaj testoj estas malrapidaj. Se la uzanto konsentas toleri arbitre malgrandan ŝancon, ke la nombro trovita estas ne primo, sed pseŭdoprimo, tiam eblas uzi la multe pli rapidan kaj pli simplan primeco-teston de Fermat.

Alia maniero estas uzi pli rafinitajn nociojn de pseŭdoprimeco, ekzemple fortan pseŭdoprimecon aŭ eŭlero-jakobian pseŭdoprimecon, por kiuj ne ekzistas analogoj de nombroj de Carmichael. Ĉi tio kondukas al probablecaj algoritmoj kiel, ekzemple, primeco-testo de Solovay-Strassen kaj primeco-testo de Miller-Rabin, kiuj produktas tion, kio estas konata kiel industrio-gradaj primoj. Industrio-grada primo estas entjero, por kiu primeco ne estas rigore pruvita, sed estas nur arbitre malgranda probablo de komponigiteco.

Estas malfinie multaj pseŭdoprimoj al donita bazo (fakte, malfinie multaj nombroj de Carmichael), sed ili estas iom malofta. Estas nur 3 pseŭdoprimoj al bazo 2 pli sube de 1000, kaj estas nur 245 pli sube de miliono. Pseŭdoprimoj al bazo 2 estas nomataj ankaŭ kiel nombroj de Poulet aŭ iam nombroj de Sarrus. La nombroj de Poulet kaj nombroj de Carmichael (en grasa tiparo) supren ĝis 41041 estas:

n		n		n		n		n
1	341 = 11 · 31	11	2821 = 7 · 13 · 31	21	8481 = 3 · 11 · 257	31	15709 = 23 · 683	41	30121 = 7 · 13 · 331
2	561 = 3 · 11 · 17	12	3277 = 29 · 113	22	8911 = 7 · 19 · 67	32	15841 = 7 · 31 · 73	42	30889 = 17 · 23 · 79
3	645 = 3 · 5 · 43	13	4033 = 37 · 109	23	10261 = 31 · 331	33	16705 = 5 · 13 · 257	43	31417 = 89 · 353
4	1105 = 5 · 13 · 17	14	4369 = 17 · 257	24	10585 = 5 · 29 · 73	34	18705 = 3 · 5 · 29 · 43	44	31609 = 73 · 433
5	1387 = 19 · 73	15	4371 = 3 · 31 · 47	25	11305 = 5 · 7 · 17 · 19	35	18721 = 97 · 193	45	31621 = 103 · 307
6	1729 = 7 · 13 · 19	16	4681 = 31 · 151	26	12801 = 3 · 17 · 251	36	19951 = 71 · 281	46	33153 = 3 · 43 · 257
7	1905 = 3 · 5 · 127	17	5461 = 43 · 127	27	13741 = 7 · 13 · 151	37	23001 = 3 · 11 · 17 · 41	47	34945 = 5 · 29 · 241
8	2047 = 23 · 89	18	6601 = 7 · 23 · 41	28	13747 = 59 · 233	38	23377 = 97 · 241	48	35333 = 89 · 397
9	2465 = 5 · 17 · 29	19	7957 = 73 · 109	29	13981 = 11 · 31 · 41	39	25761 = 3 · 31 · 277	49	39865 = 5 · 7 · 17 · 67
10	2701 = 37 · 73	20	8321 = 53 · 157	30	14491 = 43 · 337	40	29341 = 13 · 37 · 61	50	41041 = 7 · 11 · 13 · 41

Nombro de Poulet, ĉiuj el kies divizoroj d dividas na 2^d-2, estas supernombro de Poulet. Estas malfinie multaj nombroj de Poulet, kiuj ne estas supernombroj de Poulet.

La unua plej malgrandaj pseŭdoprimoj por bazoj a≤200 estas donitaj en jena tabelo. La koloroj markigas la kvanton de primaj faktoroj.

a	plej malgranda p-p	a	plej malgranda p-p	a	plej malgranda p-p	a	plej malgranda p-p
		51	65 = 5 · 13	101	175 = 5² · 7	151	175 = 5² · 7
2	341 = 11 · 13	52	85 = 5 · 17	102	133 = 7 · 19	152	153 = 3² · 17
3	91 = 7 · 13	53	65 = 5 · 13	103	133 = 7 · 19	153	209 = 11 · 19
4	15 = 3 · 5	54	55 = 5 · 11	104	105 = 3 · 5 · 7	154	155 = 5 · 31
5	124 = 2² · 31	55	63 = 3² · 7	105	451 = 11 · 41	155	231 = 3 · 7 · 11
6	35 = 5 · 7	56	57 = 3 · 19	106	133 = 7 · 19	156	217 = 7 · 31
7	25 = 5²	57	65 = 5 · 13	107	133 = 7 · 19	157	186 = 2 · 3 · 31
8	9 = 3²	58	133 = 7 · 19	108	341 = 11 · 31	158	159 = 3 · 53
9	28 = 2² · 7	59	87 = 3 · 29	109	117 = 3² · 13	159	247 = 13 · 19
10	33 = 3 · 11	60	341 = 11 · 31	110	111 = 3 · 37	160	161 = 7 · 23
11	15 = 3 · 5	61	91 = 7 · 13	111	190 = 2 · 5 · 19	161	190=2 · 5 · 19
12	65 = 5 · 13	62	63 = 3² · 7	112	121 = 11²	162	481 = 13 · 37
13	21 = 3 · 7	63	341 = 11 · 31	113	133 = 7 · 19	163	186 = 2 · 3 · 31
14	15 = 3 · 5	64	65 = 5 · 13	114	115 = 5 · 23	164	165 = 3 · 5 · 11
15	341 = 11 · 13	65	112 = 2⁴ · 7	115	133 = 7 · 19	165	172 = 2² · 43
16	51 = 3 · 17	66	91 = 7 · 13	116	117 = 3² · 13	166	301 = 7 · 43
17	45 = 3² · 5	67	85 = 5 · 17	117	145 = 5 · 29	167	231 = 3 · 7 · 11
18	25 = 5²	68	69 = 3 · 23	118	119 = 7 · 17	168	169 = 13²
19	45 = 3² · 5	69	85 = 5 · 17	119	177 = 3 · 59	169	231 = 3 · 7 · 11
20	21 = 3 · 7	70	169 = 13²	120	121 = 11²	170	171 = 3² · 19
21	55 = 5 · 11	71	105 = 3 · 5 · 7	121	133 = 7 · 19	171	215 = 5 · 43
22	69 = 3 · 23	72	85 = 5 · 17	122	123 = 3 · 41	172	247 = 13 · 19
23	33 = 3 · 11	73	111 = 3 · 37	123	217 = 7 · 31	173	205 = 5 · 41
24	25 = 5²	74	75 = 3 · 5²	124	125 = 3³	174	175 = 5² · 7
25	28 = 2² · 7	75	91 = 7 · 13	125	133 = 7 · 19	175	319 = 11 · 19
26	27 = 3³	76	77 = 7 · 11	126	247 = 13 · 19	176	177 = 3 · 59
27	65 = 5 · 13	77	247 = 13 · 19	127	153 = 3² · 17	177	196 = 2² · 7²
28	45 = 3² · 5	78	341 = 11 · 31	128	129 = 3 · 43	178	247 = 13 · 19
29	35 = 5 · 7	79	91 = 7 · 13	129	217 = 7 · 31	179	185 = 5 · 37
30	49 = 7²	80	81 = 3⁴	130	217 = 7 · 31	180	217 = 7 · 31
31	49 = 7²	81	85 = 5 · 17	131	143 = 11 · 13	181	195 = 3 · 5 · 13
32	33 = 3 · 11	82	91 = 7 · 13	132	133 = 7 · 19	182	183 = 3 · 61
33	85 = 5 · 17	83	105 = 3 · 5 · 7	133	145 = 5 · 29	183	221 = 13 · 17
34	35 = 5 · 7	84	85 = 5 · 17	134	135 = 3³ · 5	184	185 = 5 · 37
35	51 = 3 · 17	85	129 = 3 · 43	135	221 = 13 · 17	185	217 = 7 · 31
36	91 = 7 · 13	86	87 = 3 · 29	136	265 = 5 · 53	186	187 = 11 · 17
37	45 = 3² · 5	87	91 = 7 · 13	137	148 = 2² · 37	187	217 = 7 · 31
38	39 = 3 · 13	88	91 = 7 · 13	138	259 = 7 · 37	188	189 = 3³ · 7
39	95 = 5 · 19	89	99 = 3² · 11	139	161 = 7 · 23	189	235 = 5 · 47
40	91 = 7 · 13	90	91 = 7 · 13	140	141 = 3 · 47	190	231 = 3 · 7 · 11
41	105 = 3 · 5 · 7	91	115 = 5 · 23	141	355 = 5 · 71	191	217 = 7 · 31
42	205 = 5 · 41	92	93 = 3 · 31	142	143 = 11 · 13	192	217 = 7 · 31
43	77 = 7 · 11	93	301 = 7 · 43	143	213 = 3 · 71	193	276 = 2² · 3 · 23
44	45 = 3² · 5	94	95 = 5 · 19	144	145 = 5 · 29	194	195 = 3 · 5 · 13
45	76 = 2² · 19	95	141 = 3 · 47	145	153 = 3² · 17	195	259 = 7 · 37
46	133 = 7 · 19	96	133 = 7 · 19	146	147 = 3 · 7²	196	205 = 5 · 41
47	65 = 5 · 13	97	105 = 3 · 5 · 7	147	169 = 13²	197	231 = 3 · 7 · 11
48	49 = 7²	98	99 = 3² · 11	148	231 = 3 · 7 · 11	198	247 = 13 · 19
49	66 = 2 · 3 · 11	99	145 = 5 · 29	149	175 = 5² · 7	199	225 = 3² · 5²
50	51 = 3 · 17	100	153 = 3² · 17	150	169 = 13²	200	201 = 3 · 67

Vidu ankaŭ

Eksteraj ligiloj

A001567 en OEIS pseŭdoprimoj al bazo 2 (nombroj de Poulet)
A001262 en OEIS - bazo-2 fortaj pseŭdoprimoj
A006970 en OEIS - bazo-2 eŭleraj pseŭdoprimoj
A047713 en OEIS - bazo-2 eŭlero-jakobiaj pseŭdoprimoj
A048950 en OEIS - bazo-3 eŭlero-jakobiaj pseŭdoprimoj
Pseŭdoprimoj supren ĝis 5000