Un ancien ingénieur de Nvidia découvre le plus grand nombre premier connu, s'étendant sur 41 millions de chiffres

Les calculs ont été effectués par un « supercalculateur cloud »

Dans le contexte : Les nombres premiers sont ceux divisibles uniquement par 1 et eux-mêmes et incluent des éléments mathématiques bizarres comme 2, 3, 5, 7 et 11. Bien qu'ils soient simples au départ, les nombres premiers se raréfient rapidement parmi les options entières infinies à mesure que les nombres grandissent. Les distinguer constitue un immense défi informatique.

Luke Durant, mathématicien amateur et ancien employé de Nvidia, a découvert le plus grand nombre premier connu à ce jour. Il a utilisé des logiciels libres et un réseau de puissance informatique distribué à l’échelle mondiale pour y parvenir après près d’un an de calculs intenses. Avec 41 024 320 chiffres, il éclipse le précédent record de 16 millions de chiffres.

L'arme de prédilection de Durant pour cet exploit était le programme Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS), qui utilise un algorithme spécialisé pour vérifier systématiquement chaque candidat principal potentiel. Les calculs ont été effectués par un « superordinateur cloud », qui a utilisé la puissance de traitement de milliers de GPU répartis dans 24 centres de données dans 17 pays différents.

Le processus a identifié le nombre premier candidat 2 ^ 136 279 841 – 1 le 11 octobre via un GPU Nvidia A100 à Dublin. La confirmation finale est venue le lendemain lorsqu'un Nvidia H100 à San Antonio a effectué un test de primalité Lucas-Lehmer définitif.

Ce nombre de 41 millions de chiffres est le 52e « Mersenne premier » connu, une série spéciale conçue par le moine et mathématicien français du XVIIe siècle Marin Mersenne. Ces nombres sont au cœur de la théorie des nombres depuis qu’ils ont été discutés pour la première fois par Euclide vers 350 avant JC.

Il y a eu un débat sur la question de savoir si la date officielle de la découverte devait être la date à laquelle le nombre premier probable a été initialement identifié ou le moment où le test de Lucas-Lehmer a confirmé la primalité. Cependant, GIMPS affirme finalement se ranger du côté de cette dernière.

L’équipe GIMPS a également noté que même s’il existe actuellement peu d’utilisations pratiques pour ces gigantesques nombres premiers de Mersenne, incitant certains à se demander pourquoi se donner la peine de les rechercher, des doutes similaires avaient persisté quelques décennies auparavant, jusqu’à ce que de nouveaux algorithmes de cryptographie reposant sur des nombres premiers soient développés.

Durant a remporté un prix en espèces de 3 000 $ pour son record. Mais des primes encore plus importantes, de 150 000 et 250 000 dollars, attendent les chasseurs capables de récolter respectivement les premiers 100 millions ou 1 milliard de chiffres premiers.

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