Semiprime

Producto de dos números primos

En matemáticas , un semiprimo es un número natural que es el producto de exactamente dos números primos . Los dos primos en el producto pueden ser iguales entre sí, por lo que los semiprimos incluyen los cuadrados de los números primos. Debido a que hay infinitos números primos, también hay infinitos semiprimos. Los semiprimos también se denominan biprimos , [1] ya que incluyen dos primos, o segundos números , [2] por analogía con cómo "primo" significa "primero".

Ejemplos y variaciones

Los semiprimos menores que 100 son:

4, 6, 9, 10, 14, 15, 21, 22, 25, 26, 33, 34, 35, 38, 39, 46, 49, 51, 55, 57, 58, 62, 65, 69, 74, 77, 82, 85, 86, 87, 91, 93, 94 y 95 (secuencia A001358 en la OEIS )

Los semiprimos que no son números cuadrados se denominan semiprimos discretos, distintos o libres de cuadrados:

6, 10, 14, 15, 21, 22, 26, 33, 34, 35, 38, 39, 46, 51, 55, 57, 58, 62, 65, 69, 74, 77, 82, 85, 86, 87, 91, 93, 94, 95, ... (secuencia A006881 en la OEIS )

Los semiprimos son el caso de los -casi primos- , números con factores primos exactos . Sin embargo, algunas fuentes utilizan "semiprimos" para referirse a un conjunto más amplio de números, los números con como máximo dos factores primos (incluyendo la unidad (1), los primos y los semiprimos). [3] Estos son: a = 2 {\estilo de visualización k=2} a {\estilo de visualización k} a {\estilo de visualización k}

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 17, 19, 21, 22, 23, 25, 26, 29, 31, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 41, 43, 46, 47, 49, ... (secuencia A037143 en la OEIS )

Fórmula para el número de semiprimos

En 2005, E. Noel y G. Panos descubrieron una fórmula de conteo de semiprimos. Sea n el número de semiprimos menores o iguales a n. Entonces, donde es la función de conteo de primos y denota el k- ésimo primo. [4] π 2 ( norte ) estilo de visualización {\pi _{2}(n)} π 2 ( norte ) = a = 1 π ( norte ) [ π ( norte / pag a ) a + 1 ] {\displaystyle \pi _{2}(n)=\sum _{k=1}^{\pi ({\sqrt {n}})}[\pi (n/p_{k})-k+1 ]} π ( incógnita ) {\displaystyle \pi(x)} pag a estilo de visualización p_{k}}

Propiedades

Los números semiprimos no tienen números compuestos como factores distintos de ellos mismos. [5] Por ejemplo, el número 26 es semiprimo y sus únicos factores son 1, 2, 13 y 26, de los cuales solo 26 es compuesto.

Para un semiprimo sin cuadrados (con ), el valor de la función totiente de Euler (el número de números enteros positivos menores o iguales a que son primos relativos a ) toma la forma simple Este cálculo es una parte importante de la aplicación de los semiprimos en el criptosistema RSA . [6] Para un semiprimo cuadrado , la fórmula es nuevamente simple: [6] norte = pag q {\estilo de visualización n=pq} pag q {\displaystyle p\neq q} φ ( norte ) {\displaystyle \varphi (n)} norte {\estilo de visualización n} norte {\estilo de visualización n} φ ( norte ) = ( pag 1 ) ( q 1 ) = norte ( pag + q ) + 1. {\displaystyle \varphi (n)=(p-1)(q-1)=n-(p+q)+1.} norte = pag 2 {\displaystyle n=p^{2}} φ ( norte ) = pag ( pag 1 ) = norte pag . {\displaystyle \varphi (n)=p(p-1)=np.}

Aplicaciones

El mensaje de Arecibo

Los semiprimos son muy útiles en el área de la criptografía y la teoría de números , más notablemente en la criptografía de clave pública , donde son utilizados por RSA y generadores de números pseudoaleatorios como Blum Blum Shub . Estos métodos se basan en el hecho de que encontrar dos primos grandes y multiplicarlos juntos (resultando en un semiprimo) es computacionalmente simple, mientras que encontrar los factores originales parece ser difícil. En el RSA Factoring Challenge , RSA Security ofreció premios por la factorización de semiprimos grandes específicos y se otorgaron varios premios. El RSA Factoring Challenge original se emitió en 1991 y fue reemplazado en 2001 por el New RSA Factoring Challenge, que luego se retiró en 2007. [7]

En 1974 se envió el mensaje de Arecibo con una señal de radio dirigida a un cúmulo de estrellas . Consistía en dígitos binarios destinados a ser interpretados como una imagen de mapa de bits . Se eligió el número porque es un semiprimo y, por lo tanto, se puede organizar en una imagen rectangular de solo dos maneras distintas (23 filas y 73 columnas, o 73 filas y 23 columnas). [8] 1679 {\estilo de visualización 1679} 23 × 73 {\displaystyle 23\times 73} 1679 = 23 73 {\displaystyle 1679=23\cdot 73}

Véase también

Referencias

  1. ^ Sloane, N. J. A. (ed.). "Secuencia A001358". La enciclopedia en línea de secuencias de números enteros . Fundación OEIS.
  2. ^ Nowicki, Andrzej (1 de julio de 2013), Segundos números en progresiones aritméticas , arXiv : 1306.6424
  3. ^ Stewart, Ian (2010). El gabinete de curiosidades matemáticas del profesor Stewart. Profile Books. pág. 154. ISBN 9781847651280.
  4. ^ Ishmukhametov, Sh. T.; Sharifullina, FF (2014). "Sobre la distribución de números semiprimos". Matemáticas rusas . 58 (8): 43–48. doi :10.3103/S1066369X14080052. MR  3306238. S2CID  122410656.
  5. ^ French, John Homer (1889). Aritmética avanzada para escuelas secundarias. Nueva York: Harper & Brothers. pág. 53.
  6. ^ ab Cozzens, Margaret; Miller, Steven J. (2013). Las matemáticas del cifrado: una introducción elemental. Mathematical World. Vol. 29. American Mathematical Society. pág. 237. ISBN 9780821883211.
  7. ^ "El desafío de factorización RSA ya no está activo". RSA Laboratories. Archivado desde el original el 27 de julio de 2013.
  8. ^ du Sautoy, Marcus (2011). Los misterios de los números: una odisea matemática a través de la vida cotidiana. St. Martin's Press. pág. 19. ISBN 9780230120280.
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