A finite set $S \subset \mathbb{Z}$ is a \emph{Sidon set} if its pairwise differences are distinct. A \emph{perfect difference set} (PDS) of order $n$ is a set $B \subset \mathbb{Z}_v$ ($v = n^2 - n + 1$) of size $n$ such that every nonzero residue arises exactly once as a difference of two elements of $B$. Erdős's \$1000 conjecture -- that every finite Sidon set extends to a finite PDS -- was disproved by Alexeev and Mixon (arXiv:2510.19804, October 2025) via the size-5 counterexamples $\{1,2,4,8,13\}$ and Hall's earlier $\{1,3,9,10,13\}$; they raised the question of the smallest size $s$ of a non-extending Sidon set, with $3 \le s \le 5$. We present strong empirical evidence that $s = 4$. Specifically we exhibit two integer Sidon sets, \[ A = \{0, 1, 3, 11\}, \qquad B = \{0, 1, 4, 11\}, \] together with the apparent infinite family of dilations $kA$, $kB$ and their reflections, all of which fail to extend for every prime power $q \le 317$ via the Singer affine-orbit check (rigorous under Hall's 1947 uniqueness for Desarguesian cyclic planes through $q \le 40$ and under the prime-power conjecture beyond that), and unconditionally for every modulus $v \le 133$ via brute-force depth-first search. We give the exact density formula $N_{\text{ne}}(N) = 4 \lfloor N / 11 \rfloor$ of non-extending size-4 Sidon sets in $[0, N]$ for $N \le 50$, an exact match suggesting the $kA, kB$ family is complete in this range. A complete proof, in the spirit of Alexeev--Mixon's polarity argument or via a multiplier descent, remains the central open problem.


翻译:一个有限集合 $S \subset \mathbb{Z}$ 若其任意两元素之差互不相同,则称为\emph{Sidon集}。阶数为 $n$ 的\emph{完美差集}(PDS)是指集合 $B \subset \mathbb{Z}_v$(其中 $v = n^2 - n + 1$)满足 $|B| = n$,且每个非零剩余恰好作为 $B$ 中两个元素的差出现一次。Erdős 的 \$1000 猜想——每个有限 Sidon 集都能扩展为有限 PDS——已被 Alexeev 与 Mixon (arXiv:2510.19804,2025年10月)通过大小5的反例 $\{1,2,4,8,13\}$ 以及 Hall 早先的 $\{1,3,9,10,13\}$ 所否定;他们提出了不可扩展 Sidon 集的最小大小 $s$ 问题,其中 $3 \le s \le 5$。本文给出强有力的数值证据表明 $s = 4$。具体而言,我们构造了两个整数 Sidon 集 \[ A = \{0, 1, 3, 11\}, \qquad B = \{0, 1, 4, 11\}, \] 以及显然的无限仿射族 $kA$、$kB$ 及其反射集,这些集合在通过 Singer 仿射轨道检验(在 $q \le 40$ 时基于 Hall 1947年关于德萨格循环平面的唯一性严格成立,更大范围则在素幂猜想下成立)时,对所有 $q \le 317$ 的素幂均不可扩展;此外通过暴力深度优先搜索,对所有 $v \le 133$ 的模数无条件成立。我们给出 $N \le 50$ 时 $[0, N]$ 中不可扩展的大小4 Sidon 集的精确密度公式 $N_{\text{ne}}(N) = 4 \lfloor N / 11 \rfloor$,该精确匹配表明在此范围内 $kA, kB$ 族是完备的。遵循 Alexeev–Mixon 的极性论证思路或通过乘子降阶方法给出完整证明,仍是核心悬而未决的问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

【MIT】反偏差对比学习,Debiased Contrastive Learning
专知会员服务
92+阅读 · 2020年7月4日
和积网络综述论文,Sum-product networks: A survey,24页pdf
专知会员服务
24+阅读 · 2020年4月3日
一文搞懂反向传播
机器学习与推荐算法
18+阅读 · 2020年3月12日
跨多个异构数据源的实体对齐
FCS
15+阅读 · 2019年3月13日
总结-空洞卷积(Dilated/Atrous Convolution)
极市平台
41+阅读 · 2019年2月25日
图上的归纳表示学习
科技创新与创业
23+阅读 · 2017年11月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
【MIT】反偏差对比学习,Debiased Contrastive Learning
专知会员服务
92+阅读 · 2020年7月4日
和积网络综述论文,Sum-product networks: A survey,24页pdf
专知会员服务
24+阅读 · 2020年4月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员