前Nvidia程序员发现的破纪录的包含超过4,100万个数字的质数。

许多人可能对质数逐渐淡忘，因为它们在小学时就已经学过。然而，对于36岁的卢克·德兰特来说，质数却成为了他痴迷的热情所在。他花了近一年的时间，投入了大量的个人资金，去寻找已知世界中最大的质数。

如果你需要一个复习，质数是一个只能被1和它自身整除的整数，比如2、3、5和7。德兰特的惊人发现，正式名称为M136279841，由惊人的41,024,320个数字组成，是近六年来质数研究的重大突破。

这个历史性的发现被归类为梅森质数，这个名字源于法国修士马林·梅森，他在350多年前研究过这些数字。梅森质数是稀有的数字类型，这使得德兰特发现的第52个已知梅森质数更加令人印象深刻。只有当一个数字可以写成2的幂次减1的形式时，它才被视为梅森质数。

与某些应用中用于保护网络安全的其他大的质数不同，梅森质数在其他方面具有重要性。“世界上最大的质数的历史记录告诉我们一些关于计算机的历史性能的信息，特别是在这个领域，它还告诉我们一些关于人类进步的信息。”伦敦帝国学院纯粹数学教授、未参与德兰特工作的凯文·巴扎德说。

名为“大因数梅森质数搜索”（GIMPS）的社区项目在10月21日宣布了德兰特的突破。GIMPS是一种公民科学项目，允许非专业人士发现已知的最大质数。

德兰特说：“我认识到GIMPS社区已经建立了一个令人难以置信的系统，使用惊人的技术来搜索巨大的质数。”他熟悉该项目软件并学习如何使用云计算计算机后，巧妙地将这些元素结合起来，使他能够运行足够多的全球系统来创建一个速度极快的超级计算机。

GIMPS社区包括来自世界各地的志愿者，他们使用个人电脑运行项目软件寻找新的质数和分析梅森结果以扩展未来的探索。

是什么激励成千上万的志愿者寻找世界上最大的质数呢？对德兰特来说，这是他对开发大型计算系统和对物理定律的限制的探索的兴趣的结合，特别是对计算内容和速度的限制的探索。“我想尽我所能地推动已知宇宙的边界，”他说。“在某种意义上，这些巨大的质数是已知宇宙中最大的‘独特的信息’。”

尽管如此，目前这些惊人的大质数没有实际应用，但这并不会削弱它们对参与该项目的人的重要性。“对于数学家来说，这个发现更多的是一个新奇的东西，一种稀有的美丽宝石，”GIMPS的创始人乔治·沃尔特曼在电子邮件中说。“也许这个项目的最好用途是激励下一代年轻的数学家。”

德兰特在打包旅行前的晚上收到了关于他的质数进步的初步警告。“我花了一段时间决定我是否准备立即工作并确认这是一个质数，”他说，“然后我决定这是一个非常重要的东西并且坐下来继续工作。”

为了测试一个数的质性，GIMPS程序运行一个可能质数的测试。如果测试产生成功的结果，那么这个数几乎可以确定是一个新的质数。然后通知GIMPS服务器，并在不同的硬件和程序上运行几个确定性的质数测试来验证这个新的梅森质数。

即使是经验丰富的程序员，如德兰特，发现这一成就也是令人兴奋的。“我非常幸运能成为最新梅森质数的发现者，”他说。“现在这些数字非常大而且非常罕见，所以我完全准备在可能再过一两年努力后失败。”

更重要的是，德兰特的成就通过使用图形处理单元（GPU）而成为第一例。GPU以可以进行高速数学运算和同时处理大量数据而闻名，它们存在于各种设备中，如智能手机或笔记本电脑，以高效的方式渲染高质量图形或训练人工智能网络。

与以前使用中央处理器（CPU）的成功的梅森质数搜索不同，德兰特使用GPU改变了他的体验。程序员米哈伊尔·普雷达在2017年编写了GpuOwl软件后为德兰特的发现铺平了道路。这款软件可供所有GIMPS用户测试梅森质性。

德兰特使用的专业级GPU以几秒钟内处理重复数学计算的高效率而闻名。根据GIMPS发布的声明，他的超级计算机还包括成千上万位于17个国家24个数据中心的服务器GPU。沃尔特曼预测未来将使用更多GPU来发现质数。“与CPU相比，GPU在处理困难的计算方面非常出色，”他说。“尽管不要忽视CPU，它们仍然是GIMPS的重要组成部分，而且很可能找到下一个质数。”

德兰特将他的成功归功于他在阿拉巴马州莫比尔市的“阿拉巴马州数学学校和