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ステップ 3/5: メジャーアーク:明示的な LL 関数の零点、コンピュータによる検証
ざっくり言うと

有理数 a/qa/q の近くでは、S(α)S(\alpha) は素数が法 qq の等差数列にどう分布するかによって支配され、これは古典的にディリクレ LL 関数 L(s,χ)L(s,\chi) の零点と結びついている:直線 Re(s)=1\mathrm{Re}(s)=1 の近くに零点が少ないほど、素数はより均等に分布し、メジャーアークの評価は鋭くなる。ヘルフゴットは古典的な零点のない領域(定性的には正しい振る舞いを与えるが、大きく実用的でない定数を隠している)に頼る代わりに、厳密でコンピュータにより検証された LL 関数の零点の表(デイヴィッド・プラットの研究)を用いて、完全に明示的で無条件な評価を得た——一般化リーマン予想を仮定する必要はなく、GRHがあれば議論は短くなるとしても、である。

S(α)≈μ(q)ϕ(q)∑χ mod qχˉ(a) ψ(x,χ),controlled via explicit zero-free regions for L(s,χ)S(\alpha) \approx \frac{\mu(q)}{\phi(q)}\sum_{\chi \bmod q} \bar\chi(a)\, \psi(x,\chi), \qquad \text{controlled via explicit zero-free regions for } L(s,\chi)
詳しい解説

メジャーアークにおける第二の技術的革新は、ヘルフゴットが古典的な扱いで用いられる鋭いカットオフの代わりにガウス平滑化重み η(t)=e−t2/2\eta(t)=e^{-t^2/2} を用いたことである。ガウス重み付き指数和のメリン変換は放物柱関数を導入し、ヘルフゴットは文献に存在しなかったため鞍点法によって新しい完全に明示的な評価を導出しなければならなかった。明示的な LL 関数の零点データをこれらの平滑化評価と組み合わせることで、期待される特異級数 S(n)⋅n2/2\mathfrak{S}(n)\cdot n^2/2 に一致するメジャーアークの寄与が、マイナーアークが制御されれば圧倒されるほど十分小さい誤差の範囲内で得られる——ただし n≥1027n\ge 10^{27} である場合に限る。