<?xml version="1.0"?>
<feed xmlns="http://www.w3.org/2005/Atom" xml:lang="ru">
	<id>https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/api.php?action=feedcontributions&amp;feedformat=atom&amp;user=85.234.1.39</id>
	<title>wiki12 - Вклад [ru]</title>
	<link rel="self" type="application/atom+xml" href="https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/api.php?action=feedcontributions&amp;feedformat=atom&amp;user=85.234.1.39"/>
	<link rel="alternate" type="text/html" href="https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%92%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4/85.234.1.39"/>
	<updated>2026-07-17T03:49:35Z</updated>
	<subtitle>Вклад</subtitle>
	<generator>MediaWiki 1.45.3</generator>
	<entry>
		<id>https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=%D0%A2%D0%B5%D1%81%D1%82_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D1%8B&amp;diff=9422</id>
		<title>Тест простоты</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=%D0%A2%D0%B5%D1%81%D1%82_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D1%8B&amp;diff=9422"/>
		<updated>2026-01-27T12:29:26Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;85.234.1.39: /* Исторические сведения */ пунктуация&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;Вопрос определения того, является ли [[натуральное число]] &amp;lt;math&amp;gt;N&amp;lt;/math&amp;gt; [[простое число|простым]], известен как проблема простоты.&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Тестом простоты&#039;&#039;&#039; (или проверкой простоты) называется [[алгоритм]], который, приняв на входе число &amp;lt;math&amp;gt;N&amp;lt;/math&amp;gt;, позволяет либо не подтвердить предположение о том, является ли это число [[составное число|составным]], либо точно утверждать его простоту. Во втором случае он называется истинным тестом простоты.&lt;br /&gt;
Таким образом, тест простоты представляет собой только [[гипотеза|гипотезу]] о том, что если алгоритм не подтвердил предположение о составности числа &amp;lt;math&amp;gt;N&amp;lt;/math&amp;gt;, то это число может являться простым с определённой [[вероятность]]ю. Это определение подразумевает меньшую уверенность в соответствии результата проверки истинному положению вещей, нежели истинное испытание на простоту, которое даёт математически подтверждённый результат.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Введение ==&lt;br /&gt;
Проблемы [[Дискретная математика|дискретной математики]] являются одними из самых [[Вычислительная сложность|математически сложных]]. Одна из них — задача [[Факторизация|факторизации]], заключающаяся в поиске разложения числа на простые множители. Для её решения необходимо найти простые числа, что приводит к проблеме простоты.&lt;br /&gt;
Задача теста простоты относится к [[Класс P|классу сложности P]], то есть время работы алгоритмов её решения зависит от размера входных данных полиномиально, что было доказано в [[2002 год]]у. Существует аналогичное, однако недоказанное, утверждение для [[Факторизация целых чисел|задачи факторизации]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Некоторые приложения математики с использованием факторизации требуют ряда очень больших простых чисел, выбранных случайным образом. Алгоритм их получения, основанный на [[Постулат Бертрана|постулате Бертрана]]:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;standard&amp;quot;  style=&amp;quot;margin-left: 1em&amp;quot;&lt;br /&gt;
|--&lt;br /&gt;
|&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Алгоритм:&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# &#039;&#039;&#039;Ввод&#039;&#039;&#039;: натуральное число &amp;lt;math&amp;gt;N&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
# &#039;&#039;&#039;Решение&#039;&#039;&#039; (поиск случайного простого числа P)&lt;br /&gt;
## &amp;lt;math&amp;gt;P \gets &amp;lt;/math&amp;gt; &#039;&#039;&#039;Функция&#039;&#039;&#039; генерации произвольного натурального числа на отрезке &amp;lt;math&amp;gt;[N,2N]&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
## &#039;&#039;&#039;Если&#039;&#039;&#039; &amp;lt;math&amp;gt;P&amp;lt;/math&amp;gt; составное, &#039;&#039;&#039;то&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
### &amp;lt;math&amp;gt;P \leftarrow\,P+1&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
### &#039;&#039;&#039;Если&#039;&#039;&#039; &amp;lt;math&amp;gt;P=2N&amp;lt;/math&amp;gt; &#039;&#039;&#039;то&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
#### &amp;lt;math&amp;gt;P \leftarrow\,N&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
## &#039;&#039;&#039;Возврат&#039;&#039;&#039; «&amp;lt;math&amp;gt;P&amp;lt;/math&amp;gt; — случайное простое»&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Время решения задачи этим алгоритмом не определено, но есть большая вероятность, что оно всегда является полиномиальным, пока имеется достаточно простых чисел, и они распределены более-менее [[Дискретное равномерное распределение|равномерно]]. Для простых случайных чисел эти условия выполняются.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Известно ([[Простое число#Бесконечность множества простых чисел|теорема Евклида]]), что множество простых чисел бесконечно. [[Теорема Дирихле о простых числах в арифметической прогрессии|Теорема Дирихле]] ([[1837 год|1837]]) гласит, что если [[Наибольший общий делитель|НОД]]&amp;lt;math&amp;gt;(a,n)=1&amp;lt;/math&amp;gt;, то существует бесконечно много простых чисел, сравнимых с &amp;lt;math&amp;gt;a&amp;lt;/math&amp;gt; [[Сравнимость по модулю|по модулю]] &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt;. Другими словами, простые числа распределены равномерно в [[Класс вычетов|классах вычетов]] по &amp;lt;math&amp;gt;mod n&amp;lt;/math&amp;gt; в соответствии с [[Функция Эйлера|функцией Эйлера]]&amp;lt;ref name=Cormen_Cr&amp;gt;{{Книга|автор=Кормен Т., Лейзер Ч.|заглавие=Алгоритмы. Построение и анализ|место=М.|издательство=МЦНМО|год=2002| страницы=765—772|страница=765}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/ref&amp;gt; &amp;lt;math&amp;gt;\varphi(n)&amp;lt;/math&amp;gt; при любом значении &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt;.&lt;br /&gt;
Однако, если простые числа распределены равномерно, но их существует очень небольшое количество, поиск может оказаться невозможным на практике. Чтобы решить эту вторую проблему, воспользуемся [[Теорема о распределении простых чисел|теоремой о распределении простых чисел]] ([[1896 год|1896]]), согласно которой количество простых чисел в интервале &amp;lt;math&amp;gt;[2,n]&amp;lt;/math&amp;gt; растёт с увеличением &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt; как &amp;lt;math&amp;gt;n/log(n)&amp;lt;/math&amp;gt;. Это число стремится к бесконечности довольно быстро, из чего можно сделать заключение, что даже при больших значениях &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt; существует достаточно высокая вероятность (&amp;lt;math&amp;gt;1/ln(n)&amp;lt;/math&amp;gt;) нахождения простого числа наугад.&lt;br /&gt;
Из этого можно заключить, что описанный выше алгоритм может дать ответ за полиномиальное время, если существует полиномиальный алгоритм, позволяющий убедиться в простоте сколь угодно большого числа &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt;, что приводит к проблеме простоты.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Исторические сведения ==&lt;br /&gt;
Самые первые упоминания о простых числах известны у [[Евклид]]а ([[III век до н. э.]]). При этом первый алгоритм нахождения простых чисел был изобретён [[Эратосфен]]ом ([[II век до н. э.]]) и известен сейчас под названием [[решето Эратосфена]]. Его суть в последовательном исключении из списка целых чисел от &amp;lt;math&amp;gt;1&amp;lt;/math&amp;gt; до &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt; чисел, кратных &amp;lt;math&amp;gt;2, 3, 5&amp;lt;/math&amp;gt; и другим уже найденным «решетом» простым числам&amp;lt;ref name=Vasilenko_Cr&amp;gt;{{книга|автор=Василенко О. Н.|заглавие=Теоретико-числовые алгоритмы в криптографии|место=М.|издательство=МЦНМО|год=2003|страниц=328|страница=13}}&amp;lt;/ref&amp;gt;. Значительно позже арабский математик [[ибн ал-Банна]] предложил делать перебор целых чисел не до &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt;, а до &amp;lt;math&amp;gt;\sqrt{n}&amp;lt;/math&amp;gt;, что позволило уменьшить количество операций.&lt;br /&gt;
Недостаток этого метода заключается в том, что вместо проверки заданного числа &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt; на простоту он предлагает последовательный [[Полный перебор|перебор]]&amp;lt;ref name=Crandall_Cr&amp;gt;{{Книга|автор=Crandall R., Pomerance C.|заглавие=Prime Numbers: A Computational Perspective|издательство=Springer|год=2005|страница=118}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/ref&amp;gt; всех целых чисел до &amp;lt;math&amp;gt;\sqrt{n}&amp;lt;/math&amp;gt;, и поэтому является малоэффективным и требует значительных [[Вычислительные ресурсы|вычислительных мощностей]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
В начале [[XIII век]]а [[Леонардо Пизанский]], известный как Фибоначчи, предложил последовательность чисел (названную его именем), одно из свойств которой состоит в том, что &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt;-ное [[число Фибоначчи]] &amp;lt;math&amp;gt;F_n&amp;lt;/math&amp;gt; может быть простым только для простых &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt;, за исключением &amp;lt;math&amp;gt;n=4&amp;lt;/math&amp;gt;. Это свойство может быть использовано при проверке чисел Фибоначчи на простоту. Также он независимо от ибн ал-Банна предложил метод проверки чисел на простоту перебором. Этот алгоритм является истинным (или невероятностным), поскольку ответ получается всегда, однако чрезвычайно неэффективным.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Первым, кто использовал отношения между числами для определения простоты, был [[Катальди, Пьетро Антонио|Пьетро Антонио Катальди]] в своей работе о совершенных числах. [[Совершенные числа|Совершенными числами]] называются те, которые равны сумме своих собственных делителей. Первые семь совершенных чисел: 6, 28, 496, 8128, 33550336, 8589869056 и 137438691328. Катальди установил, что если число &amp;lt;math&amp;gt;n&amp;lt;/math&amp;gt; — простое и число &amp;lt;math&amp;gt;2^n-1&amp;lt;/math&amp;gt; — также простое, то число &amp;lt;math&amp;gt;2^{n-1}(2^n-1)&amp;lt;/math&amp;gt; — совершенное.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
В [[XVII век]]е французский математик [[Марен Мерсенн]] занимался исследованием чисел вида&amp;lt;ref name=KNT_Cr&amp;gt;{{книга|автор = [[Дональд Кнут]]|заглавие = Искусство программирования, том 2. Получисленные алгоритмы|место = {{М.}}|издательство = [[Вильямс (издательство)|«Вильямс»]]|год = 2007|страница = 428}}&amp;lt;/ref&amp;gt; &amp;lt;math&amp;gt;2^n-1&amp;lt;/math&amp;gt;, позднее названных в его честь [[Числа Мерсенна|числами Мерсенна]]. Мерсенн обнаружил, что из первых 257 чисел Мерсенна только 11 являются простыми (при n = 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19, 31, 67, 127 и 257). При этом, им было сделано несколько ошибок (&amp;lt;math&amp;gt;2^n-1&amp;lt;/math&amp;gt; не является простым при р = 67 или 257, и является при р = 61, 89 и 107).&lt;br /&gt;
Поиск простых среди чисел Мерсенна достаточно прост благодаря [[Тест Люка — Лемера|тесту Люка-Лемера]], позволяющему относительно быстро находить решение. Именно поэтому числа Мерсенна являются самыми большими среди ныне известных простых чисел. В переписке Мерсенна и [[Ферма, Пьер|Ферма]] были высказаны ещё несколько идей относительно простых чисел&amp;lt;ref name=KNT_Cr/&amp;gt;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Так, Ферма обнаружил, что если целое число &amp;lt;math&amp;gt;a&amp;lt;/math&amp;gt; не делится нацело на простое число &amp;lt;math&amp;gt;p&amp;lt;/math&amp;gt;, то число &amp;lt;math&amp;gt;a^{p-1}-1&amp;lt;/math&amp;gt; всегда делится на &amp;lt;math&amp;gt;p&amp;lt;/math&amp;gt; ([[Малая теорема Ферма]]). Позднее теорема была [[Теорема Эйлера (теория чисел)|обобщена]] [[Эйлер, Леонард|Эйлером]]. На малой теореме Ферма основаны несколько тестов простоты.&lt;br /&gt;
Также Ферма предположил, что простыми являются числа вида &amp;lt;math&amp;gt;2^{2^{k}}+1&amp;lt;/math&amp;gt; при всех натуральных &amp;lt;math&amp;gt;k&amp;lt;/math&amp;gt;. Это действительно так при &amp;lt;math&amp;gt;k = 0,1,2,3,4&amp;lt;/math&amp;gt;. [[Контрпример]] к этому утверждению был найден Эйлером — &amp;lt;math&amp;gt;2^{2^{5}}+1 = 4294967297 = 641\cdot 6700417&amp;lt;/math&amp;gt;. Для проверки чисел Ферма на простоту существует эффективный [[тест Пепина]]. На сегодняшний день ни одного нового простого числа Ферма не было найдено.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
В числе других ученых вопросами простоты чисел занимались Эйлер, [[Лежандр, Адриен Мари|Лежандр]], [[Гаусс, Карл Фридрих|Гаусс]]. Значительные результаты в решении проблемы простоты были получены французским математиком [[Люка, Франсуа Эдуард Анатоль|Эдуардом Люка]] в его работах о числах Ферма и Мерсенна . Именно данный им критерий простоты чисел Мерсенна ныне известен как тест Люка-Лемера.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
В 2002 году был разработан детерминированный полиномиальный тест простоты, [[тест Агравала — Каяла — Саксены]]. Его появление предсказывалось существованием полиномиальных [[Сертификат простоты|сертификатов простоты]] и, как следствие, тем, что задача проверки числа на простоту принадлежала классам [[Класс NP|NP]] и [[Класс co-NP|co-NP]] одновременно.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Истинные и вероятностные тесты простоты ==&lt;br /&gt;
Существующие алгоритмы проверки числа на простоту могут быть разделены на две категории: истинные тесты простоты и вероятностные тесты простоты. Истинные тесты результатом вычислений всегда выдают факт простоты либо составности числа, вероятностный тест даёт ответ о составности числа либо его несоставности с некоторой вероятностью&amp;lt;ref name=Vasilenko_Cr /&amp;gt;&amp;lt;ref name=KNT_Cr/&amp;gt; &amp;lt;math&amp;gt;\epsilon&amp;lt;/math&amp;gt;. Если сказать проще, то вероятностный алгоритм говорит, что число скорее всего не является составным, однако в итоге оно может оказаться как простым, так и составным. Числа, удовлетворяющие вероятностному тесту простоты, но являющиеся составными, называются [[Псевдопростое число|псевдопростыми]]&amp;lt;ref name=Cormen_Cr/&amp;gt;. Одним из примеров таких чисел являются [[числа Кармайкла]]&amp;lt;ref name=Crandall_Cr/&amp;gt;. Также можно назвать числа Эйлера-Якоби для теста Соловея-Штрассена и псевдопростые числа Люка.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Одним из примеров истинных тестов простоты является [[тест Люка-Лемера]] для [[Числа Мерсенна|чисел Мерсенна]]. Очевидный недостаток этого теста заключается в его применимости только к ряду чисел определённого вида.&lt;br /&gt;
Среди других примеров можно привести основанные на [[Малая теорема Ферма|малой теореме Ферма]]:&lt;br /&gt;
* [[Тест Пепина]] для [[Числа Ферма|чисел Ферма]].&lt;br /&gt;
* [[Теорема Прота]] для [[Число Прота|чисел Прота]].&lt;br /&gt;
* [[Тест Агравала — Каяла — Саксены]], первый полиномиальный тест простоты.&lt;br /&gt;
* [[Тест Люка — Лемера — Ризеля]].&lt;br /&gt;
А также:&lt;br /&gt;
* [[Перебор делителей|метод перебора делителей]].&lt;br /&gt;
* [[Теорема Вильсона]].&lt;br /&gt;
* [[Критерий Поклингтона]].&lt;br /&gt;
* [[Тест Миллера (теория чисел)|Тест Миллера]].&lt;br /&gt;
* [[Тест Адлемана — Померанса — Румели]], усовершенствованный&amp;lt;ref name=Nesterenko_Cr&amp;gt;{{книга |автор=Нестеренко Ю. В. |заглавие=Введение в криптографию | |год=2001 |издательство=Питер |страниц=288}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/ref&amp;gt; {{нп5|Генри Коэн|Коэном||Henri Cohen (number theorist)}} и [[Ленстра, Арьен|Ленстрой]]&lt;br /&gt;
* [[Тест простоты с использованием эллиптических кривых]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Вероятностные тесты простоты ==&lt;br /&gt;
К этой категории относятся:&lt;br /&gt;
* [[Тест Ферма]].&lt;br /&gt;
* [[Тест Миллера — Рабина]].&lt;br /&gt;
* [[Тест Соловея — Штрассена]].&lt;br /&gt;
* [[Тест Бейли — Померанца — Селфриджа — Уогстаффа]].&lt;br /&gt;
* [[Метод простоты Фробениуса|Квадратичный тест Фробениуса]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Тесты простоты в [[Криптография|криптографии]] ==&lt;br /&gt;
В настоящее время простые числа широко применяются в области защиты информации. Прежде всего, это вызвано изобретением метода шифрования с открытым ключом, который используется при шифровании информации и в алгоритмах электронной [[Цифровая подпись|цифровой подписи]]. На данный момент по стандартам размер простых чисел, используемых при формировании цифровой подписи с использованием эллиптических кривых, составляет в соответствии с ГОСТ Р 34.10-2012 не менее 254 бит.&lt;br /&gt;
Для столь больших чисел вопрос определения простоты числа является крайне сложным. Простые методы, такие, как метод перебора, непригодны для использования из-за того, что требуют чрезвычайно много вычислительных ресурсов и большого времени работы&amp;lt;ref name=SHN_Cr&amp;gt;{{книга|автор=Б. Шнайер|заглавие= Прикладная криптография|страницы=296—300}}&amp;lt;/ref&amp;gt;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Также определение простоты числа необходимо при взломе информации, зашифрованной или подписанной с использованием алгоритма [[RSA]]. Для вскрытия такого сообщения необходимо уметь разлагать число на два простых сомножителя, что при больших размерах чисел является нетривиальной задачей.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
С другой стороны, при генерации ключей для [[Криптосистема с открытым ключом|криптосистем с открытым ключом]], схем электронной подписи и т. п. используются большие псевдослучайные простые числа. Например, при использовании [[Диффи-Хеллман|протокола Диффи-Хеллмана]] необходимо иметь простое число, задающее [[конечное поле]]. Поэтому использование эффективного теста простоты позволяет повысить надёжность алгоритмов генерации таких ключей.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== См. также ==&lt;br /&gt;
* [[Криптография]]&lt;br /&gt;
* [[Решето Эратосфена]]&lt;br /&gt;
* [[Решето Сундарама]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Примечания ==&lt;br /&gt;
{{примечания}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Литература ==&lt;br /&gt;
* {{книга|автор=Василенко О. Н.|часть=Глава 1. Тестирование чисел на простоту и построение больших простых чисел|заглавие=Теоретико-числовые алгоритмы в криптографии|ссылка=http://www.ict.edu.ru/ft/002416/book.pdf|место=М.|издательство=МЦНМО|год=2003|страницы=12—56|страниц=328|isbn=5-94057-103-4|archive-url=https://web.archive.org/web/20070127053816/http://www.ict.edu.ru/ft/002416/book.pdf|archive-date=2007-01-27}}&lt;br /&gt;
* {{книга |автор=Нестеренко Ю. В. |часть=Глава 4.6. Как проверить большое число на простоту |заглавие=Введение в криптографию |ответственный=Под ред. В.&amp;amp;nbsp;В.&amp;amp;nbsp;Ященко |год=2001 |издательство=Питер |isbn=5-318-00443-1 |страниц=288 |ссылка=http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157083&amp;amp;uri=book.html|ссылка часть=http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157083&amp;amp;uri=node34.html |archive-url=https://web.archive.org/web/20080225102710/http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157083&amp;amp;uri=book.html|archive-date=2008-02-25}}&lt;br /&gt;
* {{Книга:Шнайер Б.: Прикладная криптография|часть=Часть 3. Криптографические алгоритмы. Глава 11. Математические основы. 11.5. Генерация простых чисел|страницы=296—300}}&lt;br /&gt;
* {{Книга|автор=Кормен Т., Лейзер Ч.|часть=Глава 33.8. Проверка чисел на простоту|заглавие=Алгоритмы. Построение и анализ|ссылка=http://www.proklondike.com/books/thalg/kormen_leiser_algorith.html|место=М.|издательство=МЦНМО|год=2002| страницы=765—772|isbn=5-900916-37-5}}&lt;br /&gt;
* {{Книга|автор=Crandall R., Pomerance C.|часть=Глава 3. «Recognizing Primes and Composites». Глава 4. «Primality Proving»|страницы=117—224|заглавие=Prime Numbers: A Computational Perspective|ссылка=http://thales.doa.fmph.uniba.sk/macaj/skola/teoriapoli/primes.pdf|издательство=Springer|год=2005|isbn=0-387-25282-7}}&lt;br /&gt;
* {{книга|автор = [[Дональд Кнут]] |часть=Глава 4.5.4. Разложение на простые множители |заглавие = Искусство программирования, том 2. Получисленные алгоритмы |оригинал = The Art of Computer Programming, vol. 2. Seminumerical Algorithms |ссылка = |издание = 3-е изд |место = {{М.}} |издательство = [[Вильямс (издательство)|«Вильямс»]] |год = 2007 |страницы = 832 |isbn = 0-201-89684-2}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{Перевести|es|Test de primalidad}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{Теоретико-числовые алгоритмы}}&lt;br /&gt;
{{Алгоритмы теории чисел}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Категория:Тесты простоты| ]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>85.234.1.39</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=%D0%A2%D1%83%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4&amp;diff=16236</id>
		<title>Туннельный диод</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=%D0%A2%D1%83%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4&amp;diff=16236"/>
		<updated>2025-02-06T11:28:55Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;85.234.1.39: /* «Генерирующий детектор» */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Файл:Tunnel diode symbol ru.svg|250px|thumb|Обозначение на схемах]]&lt;br /&gt;
[[Файл:VI curve of a tunnel diode.svg|thumb|250px|Вольт-амперная характеристика (ВАХ) туннельного диода. В диапазоне напряжений {{math|&#039;&#039;U&#039;&#039;&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt; − &#039;&#039;U&#039;&#039;&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;}} дифференциальное сопротивление отрицательно]]&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Тунне́льный дио́д&#039;&#039;&#039; или &#039;&#039;&#039;диод Эсаки&#039;&#039;&#039; (изобретён [[Эсаки, Лео|Лео Эсаки]] в 1957 году) — [[полупроводник]]овый [[диод]] на основе [[Вырожденный полупроводник|вырожденного полупроводника]], на [[Вольт-амперная характеристика|вольт-амперной характеристике]] которого при приложении напряжения в прямом направлении имеется участок с [[Отрицательное дифференциальное сопротивление|отрицательным дифференциальным сопротивлением]], обусловленный [[туннельный эффект|туннельным эффектом]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Устройство ==&lt;br /&gt;
Туннельный диод представляет собой [[p-n-переход]], обе области в котором имеют предельно сильное, до [[вырожденный полупроводник|вырождения]], [[Легирование (полупроводники)|легирование]] — концентрации [[донор (физика)|доноров]] &amp;lt;math&amp;gt;N_D&amp;lt;/math&amp;gt; в n-области и [[акцептор (физика)|акцепторов]] &amp;lt;math&amp;gt;N_A&amp;lt;/math&amp;gt; в p-области могут превышать 10&amp;lt;sup&amp;gt;19&amp;lt;/sup&amp;gt; см&amp;lt;sup&amp;gt;−3&amp;lt;/sup&amp;gt;. В качестве полупроводникового материала используются кремний, германий, соединения типа A&amp;lt;sup&amp;gt;III&amp;lt;/sup&amp;gt;B&amp;lt;sup&amp;gt;V&amp;lt;/sup&amp;gt;. Прибор имеет два вывода, которые подключаются к общей [[электрическая цепь|цепи]] тем или иным способом.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Принцип функционирования ==&lt;br /&gt;
[[Файл:Band_diagram_tunnel_diode_working_bias.png|250px|thumb|Зонная диаграмма туннельного диода на базе p-n-перехода с сильнолегированными областями в условиях туннелирования электронов (помечено стрелкой)]]&lt;br /&gt;
[[File:Caratteristica tensione - corrente di un diodo Tunnel-ru.svg|250px|thumb|Туннельный и диффузионный токи туннельного диода]]&lt;br /&gt;
Обычные диоды при увеличении прямого напряжения [[Монотонная функция|монотонно]] увеличивают пропускаемый ток. В туннельном диоде [[Туннельный эффект|квантовомеханическое туннелирование]] электронов обеспечивает особенность вольт-амперной характеристики: резкий подъём, а затем спад пропускаемого тока при увеличении прямого («+» на {{math|&#039;&#039;p&#039;&#039;-}}области) напряжения.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Из-за высокой степени легирования {{math|&#039;&#039;p&#039;&#039;-}} и {{math|&#039;&#039;n&#039;&#039;-}} областей yровни Ферми &amp;lt;math&amp;gt;E_{Fp},&amp;lt;/math&amp;gt; &amp;lt;math&amp;gt;E_{Fn}&amp;lt;/math&amp;gt; лежат внутри разрешённых зон: &amp;lt;math&amp;gt;E_{vp} &amp;gt; E_{Fp}&amp;lt;/math&amp;gt; и &amp;lt;math&amp;gt;E_{Fn} &amp;gt; E_{cn}.&amp;lt;/math&amp;gt; На участке напряжений от нуля до &amp;lt;math&amp;gt;(E_{vp}-E_{Fp})/q + (E_{Fn}-E_{cn})/q&amp;lt;/math&amp;gt; (здесь &amp;lt;math&amp;gt;q&amp;lt;/math&amp;gt; — элементарный заряд) зона проводимости {{math|&#039;&#039;n&#039;&#039;-}}области энергетически перекрывается с валентной зоной {{math|&#039;&#039;р&#039;&#039;-}}области&amp;lt;ref&amp;gt;{{БСЭ3|статья=Туннельный диод|автор=Эсаки Л.|том=26|страницы=316}}&amp;lt;/ref&amp;gt;, то есть оказывается, что &amp;lt;math&amp;gt;E_{vp} &amp;gt; E_{cn}.&amp;lt;/math&amp;gt; При таких напряжениях туннельный эффект позволяет электронам преодолеть [[энергетический барьер]] в области перехода с шириной {{nobr|50—150 Å}}, причём вклад в ток дают, в основном, энергии из пересечения диапазонов &amp;lt;math&amp;gt;E_{cn}\ldots E_{vp}&amp;lt;/math&amp;gt; и &amp;lt;math&amp;gt;E_{Fp}\ldots E_{Fn}&amp;lt;/math&amp;gt; (большинство состояний в диапазоне &amp;lt;math&amp;gt;E_{Fp}\ldots E_{Fn}&amp;lt;/math&amp;gt; на одной стороне барьера заполнены электронами, а на другой пусты, что и создаёт условия для переноса электронов). При дальнейшем увеличении прямого напряжения получается &amp;lt;math&amp;gt;E_{vp} &amp;lt; E_{cn}&amp;lt;/math&amp;gt; и, поскольку энергия электрона при туннелировании должна сохраняться&amp;lt;ref&amp;gt;{{БСЭ3|статья=Туннельный эффект|автор=Киржниц Д. А.|том=26|страницы=316—317}}&amp;lt;/ref&amp;gt;, оно становится невозможным — происходит уменьшение тока.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Образующаяся область [[Отрицательное дифференциальное сопротивление|отрицательного дифференциального сопротивления]], где увеличение напряжения сопровождается уменьшением силы тока, используется для усиления слабых [[Микроволновое излучение|сверхвысокочастотных]] сигналов.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Параллельно с туннелированием электронов происходит их заброс по зоне проводимости из {{math|&#039;&#039;n&#039;&#039;-}}области в {{math|&#039;&#039;р&#039;&#039;-}}область. Этот процесс, как и в обычном диоде, монотонно усиливается с ростом прямого напряжения и обеспечивает второе поповышение силы тока после спада (см. рисунок).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== История изобретения ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== «Генерирующий детектор» ===&lt;br /&gt;
Впервые «генерирующий детектор» — диод, образованный контактом металла с полупроводником и имеющий отрицательное дифференциальное сопротивление — был продемонстрирован британским физиком [[Экклз, Уильям|Уильямом Экклзом]] в 1910 году, но в то время не вызвал интереса&amp;lt;ref name=&amp;quot;ftt&amp;quot;&amp;gt;{{статья|автор=Новиков М. А.|заглавие=Олег Владимирович Лосев — пионер полупроводниковой электроники (К столетию со дня рождения) |издание=Физика твёрдого тела|год=2004|том=46|выпуск=1|страницы=5—9|ссылка= |doi=|arxiv=|язык=|archiveurl=https://web.archive.org/web/20120219175444/http://journals.ioffe.ru/ftt/2004/01/p5-9.pdf|archivedate=2012-02-19}}&amp;lt;/ref&amp;gt;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
В начале 1920-х годов советский радиолюбитель, физик и изобретатель [[Лосев, Олег Владимирович|Олег Лосев]] независимо от Экклза обнаружил эффект отрицательного дифференциального сопротивления в диодах из кристаллического [[Оксид цинка|оксида цинка]]. Этот эффект получил название «[[Кристадинный эффект|кристадинный]]» и использовался для генерации и усиления электрических колебаний в радиоприёмниках и передатчиках, но вскоре был вытеснен из практической радиотехники [[Электровакуумный прибор|электровакуумными приборами]]. Механизм возникновения кристадинного эффекта неясен. Многие специалисты предполагают, что он вызван [[Туннельный эффект|туннельным эффектом]] в полупроводнике, но прямых экспериментальных подтверждений этого (по состоянию на 2004 год) получено не было. Существуют и другие физические явления, способные послужить причиной кристадинного эффекта&amp;lt;ref name=&amp;quot;ftt&amp;quot; /&amp;gt;. При этом кристадин и туннельный диод — это разные устройства, и отрицательное дифференциальное сопротивление у них проявляется на разных участках вольт-амперной характеристики{{Нет АИ|30|09|2019}}.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Туннельный диод ===&lt;br /&gt;
Впервые туннельный диод был изготовлен на основе [[Германий|германия]] в [[1957 год]]у [[Лео Эсаки]], который в [[1973 год]]у получил [[Нобелевская премия|Нобелевскую премию]] по физике за экспериментальное обнаружение эффекта туннелирования электронов в этих диодах.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Применение ==&lt;br /&gt;
[[Файл:GE 1N3716 tunnel diode.jpg|thumb|Туннельный диод 1N3716 (рядом для масштаба [[джампер]])]]&lt;br /&gt;
Наибольшее распространение на практике получили туннельные диоды из [[Германий|Ge]], [[Арсенид галлия|GaAs]], а также из [[GaSb]]. Эти диоды широко применяются в качестве предварительных усилителей, [[Генератор сигналов|генераторов]] и высокочастотных переключателей. Они работают на частотах, во много раз превышающих частоты работы [[тетрод]]ов — до {{nobr|30…100 ГГц}}.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== См. также ==&lt;br /&gt;
* [[Обращённый диод]]&lt;br /&gt;
* [[Туннельный эффект]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Примечания ==&lt;br /&gt;
{{примечания}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Литература ==&lt;br /&gt;
* {{Статья|ссылка=https://www.rlocman.ru/i/File/2007/02/07/elkin.pdf|ref=Елкин|автор=Елкин С. А.|заглавие=Туннельный диод: оценка, отбор и практическое применение|год=2006|язык=ru|издание=Радиоаматор|тип=журнал|номер=4|страницы=26—29}}&lt;br /&gt;
* &#039;&#039;Лебедев А. И.&#039;&#039; Физика полупроводниковых приборов. Физматлит, 2008.&lt;br /&gt;
* {{Книга|ref=Поляков|автор=Поляков Александр Михайлович|заглавие=Разгаданный полупроводник|год=1981|часть=§ 27. Туннельные диоды|место=М.|издательство=Просвещение|страницы=137—145|страниц=160|серия=Мир знаний}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Ссылки ==&lt;br /&gt;
* [http://www.club155.ru/diods-tunnel/ Туннельные и обращенные диоды]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{Полупроводниковые диоды}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Категория:Полупроводниковые диоды]]&lt;br /&gt;
[[Категория:Генераторные диоды]]&lt;br /&gt;
[[Категория:Изобретения Японии]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>85.234.1.39</name></author>
	</entry>
</feed>