Vào ngày 21 tháng 10, Dự án Tìm kiếm Số nguyên tố Mersenne Vĩ đại trên Internet (GIMPS) công bố số nguyên tố Mersenne lớn nhất từng được tìm thấy, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong thế giới toán học. Số nguyên tố Mersenne này có dạng 2136279841−12^{136279841} – 12136279841−1, với độ dài lên đến 41.024.320 chữ số. Để hình dung độ lớn này, chỉ riêng tệp .txt chứa toàn bộ số nguyên tố này đã chiếm tới 41,8 Mb – lớn gấp nhiều lần so với bộ tiểu thuyết “Chiến tranh và Hòa bình” của Lev Tolstoy, vốn chỉ cần 3,4 Mb. Để tiện lợi, GIMPS đặt tên con số này là M136279841.Sự thật là chữ số mà Durant phát hiện ra gần như không có ứng dụng nào đáng kể
Luke Durant – Người phát hiện đam mê
Người tìm ra kỷ lục này không phải là một nhà toán học nổi tiếng mà là Luke Durant, một cựu nhân viên NVIDIA 36 tuổi, người luôn say mê số học. Durant đã sử dụng phương pháp thử nghiệm xác suất số nguyên tố Fermat và đạt được bước tiến lớn. Sau khi gửi phát hiện của mình đến GIMPS, dự án đã tiến hành xác minh bằng phương pháp thử nghiệm Lucas-Lehmer trên nhiều máy tính toàn cầu, xác nhận tính nguyên tố của M136279841 sau 10 ngày.
GIMPS – Dự án cộng đồng
GIMPS, thành lập từ năm 1999, là một dự án cộng đồng kết nối các tình nguyện viên quốc tế cùng tìm kiếm những số nguyên tố khổng lồ này. Các tình nguyện viên tải phần mềm GIMPS để tận dụng sức mạnh máy tính cá nhân nhằm tìm kiếm số nguyên tố Mersenne. Đây là những con số có dạng 2n−12^n – 12n−1, đặt theo tên nhà toán học người Pháp thế kỷ 17 Marin Mersenne. Số nguyên tố Mersenne đầu tiên có dạng đơn giản như 3 (22−12^2 – 122−1), nhưng càng lên cao, các con số càng khổng lồ, vượt ngoài khả năng tính toán của con người.
Nỗ lực và chi phí khổng lồ của Durant
Để đạt được kỳ tích này, Durant đã phải sử dụng một siêu máy tính đám mây với hệ thống GPU tại 24 trung tâm dữ liệu trải rộng trên 17 quốc gia. Tuy nhiên, chi phí không hề rẻ. Theo báo cáo của The Washington Post, Durant đã chi hơn 2 triệu USD kể từ khi bắt đầu dự án vào tháng 10 năm 2023. Điều đáng nói là phần thưởng của GIMPS cho việc phát hiện ra số nguyên tố Mersenne chỉ có 3.000 USD – một con số rất khiêm tốn so với chi phí đầu tư.
GPU và số nguyên tố Mersenne
Trước đây, các tình nguyện viên GIMPS thường sử dụng CPU để tìm kiếm số nguyên tố Mersenne. Tuy nhiên, vào năm 2017, Mihai Preda phát triển một phần mềm mã nguồn mở tên GpuOwl để tìm số nguyên tố Mersenne qua GPU, mở ra tiềm năng mới cho việc tìm kiếm số nguyên tố. Đây là lần đầu tiên một số nguyên tố Mersenne được phát hiện qua GPU thay vì CPU như trước đây.
Tiềm năng ứng dụng của M136279841
Mặc dù M136279841 hiện chưa có nhiều ứng dụng cụ thể, nhưng các số nguyên tố lớn như vậy có thể hỗ trợ trong mật mã học và bảo mật dữ liệu. GIMPS quảng bá mình là tổ chức tìm kiếm vì đam mê, với đồng sáng lập George Woltman gọi đây là “một cách tốt để giải trí cho những người yêu toán”. Phát hiện của Durant không chỉ là minh chứng cho niềm đam mê của anh, mà còn cho thấy tiềm năng sử dụng các siêu máy tính đám mây GPU trong nhiều lĩnh vực như mô phỏng dữ liệu lớn, mật mã học, và trí tuệ nhân tạo.
Kết luận
Niềm đam mê số học của Luke Durant đã thúc đẩy anh vượt qua mọi rào cản tài chính và công nghệ để lập nên kỷ lục mới. Với sự phát triển của GPU và siêu máy tính, tương lai của số học và các phát minh toán học có thể sẽ chứng kiến nhiều đột phá mới. Kỷ lục này không chỉ là một thành tựu khoa học mà còn là nguồn cảm hứng cho cộng đồng yêu số học toàn cầu.
