马杰教授等人在《Inventiones Mathematicae》发表 Ramsey 数下界研究重要突破

作者:2026/05/05 22:42浏览次数:33

近日,中国科学技术大学马杰教授与清华大学丘成桐数学科学中心博士研究生申武杰、以及中国科大数学科学学院研究生谢晟捷合作,在 Ramsey 数下界研究中取得重要进展。三人合作完成的论文 An exponential improvement for Ramsey lower bounds 在国际顶尖数学期刊 Inventiones Mathematicae 发表。

研究背景与主要结果

Ramsey 数  是组合数学的核心研究对象之一,定义为使得任意红-蓝边染色必然包含红色  或蓝色  的最小整数 。自1947年 Erdős 通过概率方法证明 (其中  满足 )以来,该下界的指数底数  在78年间从未被真正提高。

本文证明:对于任意常数 ,存在 ,使得对充分大的 



这是首次在指数层次上超越 Erdős 的经典下界。

核心创新与方法突破

作者引入了一种全新的随机图模型——随机球面图  。该模型在  维单位球面上独立均匀采样顶点,边染色由两点内积是否低于阈值  决定。与经典 Erdős–Rényi 模型中边独立染色不同,该模型因几何约束导致边颜色不独立:红团概率严格低于 ,蓝团概率严格高于 

在技术层面,论文通过引入 perfect sequence 概念,将概率估计集中在具有近正交结构的理想序列上,利用球面测度与正态近似的精细关系以及高维集中现象,将非完美情形的贡献控制为指数小量。通过选择维度  并对概率递推乘积进行逐阶展开,最终实现了指数底数的严格提升。

该方法论突破了传统独立随机图框架,为利用几何约束改进概率估计提供了新的分析工具。论文末注明,Hunter、Milojevic 与 Sudakov 已在此基础上取得进一步进展,简化并推广了其主要结果。

该成果对 Ramsey 理论、极值组合及概率方法的发展具有重要推动作用

本论文通讯作者马杰教授,系中国科学技术大学数学科学学院讲席教授、博士生导师。目前担任《组合理论杂志B辑》(Journal of Combinatorial Theory, Series B)与《组合数学》(Combinatorica)编委,并任《SIAM离散数学杂志》副主编。另一位作者谢晟捷同学,系中国科学技术大学数学科学学院三年级博士研究生,本科毕业于中国科学技术大学少年班学院,师从马杰教授,并已在《组合理论杂志B辑》等权威期刊发表学术论文。



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