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整数与有限域中多项式Freiman-Ruzsa(Marton)猜想的谱稳定性解法

组合数学 2025-12-10 v3 数论

摘要

我们解决了整数和循环群中多项式Freiman-Ruzsa(PFR/Marton)猜想。更准确地说,我们证明如果 AAZ\mathbb{Z}Z/NZ\mathbb{Z}/N\mathbb{Z} 中的有限子集,且 A+AKA|A+A| \le K|A|,则存在一个指数至多为 KO(1)K^{O(1)} 的子群 HH,使得 AA 被指数至多为 KO(1)K^{O(1)}HH 的陪集所包含。该证明基于一种新的 L4L^4 傅里叶质量的谱稳定性二分法:要么这种质量集中在大小为 KO(1)K^{O(1)} 的跨度上,要么在经过指数至多为 KO(1)K^{O(1)} 的商后,AA 像的扩张常数按 KK 的某个确定幂次降低。通过Freiman建模将该二分法传递到循环群中,获得多项式Bogolyubov型界限,并推导出在 Z\mathbb{Z}Z/NZ\mathbb{Z}/N\mathbb{Z} 中的Marton猜想。作为推论,我们也恢复并扩展了有限域中Marton猜想的形式:在奇特征情况下,我们获得直接的谱证明;而结合Green、Gowers、Manners和Tao在特征2情况下的结果,可完整解决所有有限域的猜想。就有限域之外的情形而言,我们回顾了有界指数阿贝尔群中该定理的形式。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04433,
  title  = {The Polynomial Freiman-Ruzsa (Marton) Conjecture in Integers and Finite Fields via Spectral Stability},
  author = {Mohammad Taha Kazemi Moghadam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04433},
  year   = {2025}
}

备注

Major revision: 29 pages. New unconditional spectral proof of PFR/Marton in and ; finite-field case reorganized as a corollary and exposition expanded