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关于$\mathbb{F}_2^n$上格雷厄姆置换共识问题

组合数学 2025-08-26 v1 群论 数论

摘要

若一个序列 s1,s2,,sks_1,s_2,\ldots, s_k 的元素来自群 GG,且其部分乘积 s1,s1s2,,s1sks_1, s_1 s_2, \ldots, s_1\cdots s_k 全部唯一,则称该序列为有效排序。组合群论中的一个长期问题询问:对于给定群 GG,是否存在每个子集 SG{id}S \subseteq G\setminus \{\mathrm{id}\} 都 admits 有效排序;Fp\mathbb{F}_p 的情况即为著名的1971年格雷厄姆猜想的内涵。迄今为止大多数进展仅关注eitherSeither SGSG \setminus S 极小的情况。我们的主要结果是对 G=F2nG=\mathbb{F}_2^n 问题基本完整的解决:我们证明存在绝对常数 C>0C>0,使得 F2n{0}\mathbb{F}_2^n \setminus \{0\} 中大小至少为 CC 的每个子集 SS 都 admits 有效排序。我们的证明结合了加法与概率组合技术,包括Freiman-Ruzsa定理和吸收方法。在此过程中,我们还解答了一般性问题:存在常数 c>0c>0,使得对于任意群 GG(不一定是阿贝尔群),大小至少为 G1c|G|^{1-c} 的每个子集 SG{id}S \subseteq G\setminus \{\mathrm{id}\} 都 admits 有效排序。此前工作仅关注大小至少为 (1o(1))G(1-o(1))|G| 的集合。我们证明的一个关键要素是类似于算术正则化引理的结构结果,表明每个Cayley图都可高效分解为轻度准随机成分。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.18254,
  title  = {On Graham's rearrangement conjecture over $\mathbb{F}_2^n$},
  author = {Benjamin Bedert and Matija Bucić and Noah Kravitz and Richard Montgomery and Alp Müyesser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18254},
  year   = {2025}
}

备注

40 pages