未解決問題、算術と数論, 組合せ論と離散数学、1973年に提起
等差数列に関するエルデシュ予想
未解決エルデシュ
を逆数和が発散する(すなわち を満たす)正の整数の集合とする。このとき は任意の有限長 の等差数列を含む。
2026年現在、予想は について完全に解決されており(ブルーム・シサスク、2020年)、その定量的評価もケリー・メカ(2023年)とブルーム・シサスク(2023年)により まで改良された。一方、 では未解決であり、 の最良の上界( はグリーン・タオ、 はレン・サー・ソーニーの2024年の結果 )はいずれも を収束させるにはまだ足りない。
既知の最良の結果
- を満たす任意の集合 は無限に多くの 項等差数列を含む(ブルーム、シサスク、2020年)。
- 項等差数列に対する準多項式上界 (ケリー・メカ、2023年;ブルーム・シサスク、2023年)。
- に対し、改良された逆定理の評価により が成り立つ(レン、サー、ソーニー、2024年)。
使われた手法と限界
| 手法 | 達成したこと | 限界 |
|---|---|---|
| フーリエ解析におけるスペクトル増幅と概周期性 | 項等差数列を含まない集合がボーア集合上で強い密度増分をもつことを示し、 を導いて の場合を解決した。 | 線形フーリエ解析は 項等差数列しか制御できず、長さ の等差数列には高次のガワーズ一様性ノルム の制御が必要となる。 |
| 高次フーリエ解析とガワーズ 逆定理 | 大きな ノルムをもつ関数をべき零列と相関させ、すべての に対して構成的な定量的上界 を与えた。 | 高次元のべき零多様体への移行で二重対数の損失が生じるため、 に必要な の評価には届かない。 |
未解決の問い
- を満たす のすべての部分集合は 項等差数列()を含むか。
- すべての に対して評価 が成り立つか。
参考文献
- Thomas F. Bloom, Olof Sisask (2020). Breaking the logarithmic barrier in Roth's theorem on arithmetic progressions · arXiv:2007.03528
- Zander Kelley, Raghu Meka (2023). Strong bounds for 3-progressions · arXiv:2302.05537
- Ben Green, Terence Tao (2008). The primes contain arbitrarily long arithmetic progressions · DOI:10.4007/annals.2008.167.481