A 22-Year-Old Mathematical Puzzle, Solved by a Union Hospital Intern?

marsbitXuất bản vào 2026-08-13Cập nhật gần nhất vào 2026-08-13

Tóm tắt

In an astonishing development, a longstanding mathematical problem known as the Crouzeix conjecture, which had challenged experts in numerical linear algebra for 22 years, appears to have been solved by Shanmu Jin, a neurosurgery resident and postdoctoral researcher at Peking Union Medical College Hospital. With no formal advanced mathematical training—his background is in geology and medicine—Jin relied on self-study and, crucially, the AI model GPT-5.6. The conjecture, proposed by mathematician Michel Crouzeix in 2004, concerns a fundamental constant (speculated to be 2) bounding the relationship between matrix norms and polynomial values over numerical ranges. It is critical for applications in matrix function analysis and numerical methods. Despite dedicated efforts by leading mathematicians, the best proven constant had only been reduced to 2.414. Jin approached the problem using sophisticated prompt engineering with GPT-5.6. He adapted a known prompting strategy, isolating the AI from external resources to force original reasoning, employing multiple divergent "sub-agents" to explore different paths, and enforcing rigorous adversarial review of proposed proof steps. After about 16 hours of autonomous, unsupervised operation, the AI produced a novel and elegant proof. The key insight involved a clever "sampling strategy" that reduced the problem to a simple positivity condition—a solution described as elegant and unexpected by experts. The proof was verified by the co...

Just now, the mathematics community exploded.

A core conjecture that had tormented top mathematicians worldwide for 22 years was actually solved by a neurosurgeon from Union Hospital?

Through self-study in mathematics, he used ChatGPT 5.6 to run autonomously for 16 hours, putting an end to this 22-year mathematical unsolved case. It’s utterly surreal.

On July 30, 2026, Professor Alex Townsend from the Department of Applied Mathematics at the University of Washington opened arXiv as usual.

Over the past year, Townsend had developed an almost obsessive-compulsive habit: he would periodically ask GPT 5.6 to prove the famous unsolved case in numerical linear algebra—the Crouzeix Conjecture.

In the past few hundred attempts, the AI’s answers were either riddled with logical flaws or got stuck trying to bridge a key lemma. Humans had hit a wall with this conjecture for a full 22 years, and AI didn't seem any smarter.

Yet, on this day, the Crouzeix Conjecture, which had tormented the numerical linear algebra community for 22 years, was proven.

The author wasn't a mathematician but Shanmu Jin, a neurosurgeon resident at Beijing Union Medical College Hospital.

He had no formal advanced mathematics background; his undergraduate degree was in geology, and he later earned a medical doctorate. His sole assistant was GPT-5.6.

GPT-5.6 solved this challenge in one approximately 16-hour autonomous run, completely unassisted.

Moreover, the list of verifiers included Michel Crouzeix himself—the very person who posed this problem 22 years ago, now personally certifying its solution.

Townsend and Greenbaum, also experts in the field, could only describe their feelings with two words after reviewing the proof: "shocked."

When a Union Hospital Resident Doctor Self-Studies Mathematics

The protagonist of the story is Shanmu Jin, a postdoctoral researcher and neurosurgeon resident at Beijing Union Medical College Hospital.

His resume has nothing to do with mathematics.

His undergraduate major was geology, and he later crossed over to medicine, ultimately earning a medical doctorate. All the mathematics education he received was the basic courses required for science students.

"All other mathematical knowledge beyond that, I taught myself," Dr. Jin wrote nonchalantly in his email to the original authors (Alex Townsend and Anne Greenbaum).

Why would a neurosurgeon tackle a hardcore mathematical conjecture?

This all stemmed from a pain point in Dr. Jin's clinical and research work: transcranial ultrasound studies.

While trying to use ultrasound to penetrate the complex human skull structure, he plunged headfirst into the vast field of "matrix analysis." During his self-study, he caught a glimpse of that thunderous name in the numerical linear algebra world—the Crouzeix Conjecture.

The conjecture is exceptionally concise, and the geometric intuition behind its "numerical range" is profoundly beautiful. This ultimate simplicity and elegance deeply captivated this interdisciplinary explorer.

He decided to give it a try. Not with traditional pen-and-paper derivation, but with a large language model.

The "Devil's Constant" That Tormented the Math World for 22 Years

Why were these mathematicians so shocked? First, we need to understand just how difficult the Crouzeix Conjecture is.

In modern applied mathematics and engineering computation, matrices are the universal language describing the workings of everything.

From quantum state superposition to Google's PageRank algorithm, to the massive parameter iterations when training large language models today, they are essentially the projection and evolution of huge matrices on the complex plane.

However, the behavior of non-normal matrices is extremely bizarre; they are like a pack of irritable, unpredictable beasts.

To tame them, French mathematician Michel Crouzeix proposed an extremely geometrically intuitive and beautiful conjecture in 2004:

For any polynomial p on the complex plane and any matrix A, its spectral norm can always be bounded by its maximum value on the "numerical range" W(A).

And the optimal constant between these two is exactly 2.

Formally expressed as:

This inequality is extremely important in applied mathematics.

If it holds, we can directly convert approximation errors of scalars on the complex plane into norm bounds for matrix functions. This is of decisive significance for analyzing matrix functions, the GMRES iterative method, Krylov subspace methods, and more.

However, "proving this constant is 2" became a nightmare for countless mathematicians.

But the door leading to the constant "2" remained firmly shut. Until July 30, 2026.

In 2007, Crouzeix himself exhausted all efforts, only managing to prove the inequality held with a constant of 11.08.

A decade later in 2017, the American Institute of Mathematics (AIM) even held a week-long focused workshop in San Jose, gathering top global experts to discuss theoretical approaches, numerical evidence, matrix dilation, and all sorts of weaponry. Crouzeix and his collaborator Palencia finally reduced this universal constant to 2.414.

Since then, humanity's mathematical toolbox seemed to have run out of the last drop of fuel.

Until this summer, when an "outsider" wielding a scalpel barged in.

Modifying the "God-Level Prompt," ChatGPT Dashes for 16 Hours

How did a Union Hospital neurosurgeon resident with an extremely demanding clinical schedule accomplish this?

The secret lies in Prompt Engineering.

Dr. Jin didn't treat the AI as a simple Q&A machine but transformed it into a vast virtual mathematics research institute.

He adapted and modified the famous prompt used by OpenAI when tackling the Cycle Double Cover Conjecture, setting up a strategically brilliant plan:

Physical Disconnection (Depriving External Dependencies): The prompt explicitly cut off the system's access to the public internet and other external contexts. He didn't want the AI to "plagiarize" failed old ideas from human history via search engines, forcing it to start from axioms and conduct purely original thinking.

Multi-Branching and Divergent Thinking (Rejecting Premature Convergence): He instructed ChatGPT to launch numerous "sub-agents," each exploring along genuinely different paths. The instruction sternly warned: Do not prematurely converge onto the same seemingly attractive line of thought!

Brutal Adversarial Auditing (Battle Royale Mode): Candidate proof strategies had to be repeatedly subjected to adversarial scrutiny. A line of reasoning would only be thoroughly eliminated when other agents successfully found counterexamples.

Determination to Persist to the End: The prompt gave an absolute command: under no circumstances should it give up until it obtained a complete proof capable of withstanding extreme logical scrutiny.

After setting all this up, Dr. Jin pressed enter, then turned away to focus on his work, intervening no further.

In ChatGPT Work mode, GPT-5.6 Sol ran like an indefatigable digital behemoth, dashing continuously through the mathematical deep sea for about 16 hours.

During those 16 hours, the AI went through tens of thousands of assumptions, refutations, and reconstructions, ultimately achieving the proof.

When mathematicians saw this proof, they were deeply stunned: The AI didn't use the extremely complicated hard estimates humans had anticipated. Instead, it cleverly reduced the problem to an unexpectedly simple "positivity condition" through a brilliant "sampling strategy."

It was like humanity had been trying to push open a massive iron door with brute force, while the AI merely found a minuscule, precise point of leverage in the crack, gave it a light push, and the door swung open—truly a dimensionality reduction strike.

Dr. Jin modestly noted that finding this key insight "definitely involved an element of luck." But everyone knows opportunity only favors those who design the perfect compass.

Even more admirable is that Dr. Jin made this entire process completely open source. His GitHub repository contains not only the final paper but also that god-level prompt, iterative drafts, Lean 4 formal proof code, and axiomatic audit reports. Everything is out in the open, subject to the scrutiny of all humanity.

Open Source Address: https://github.com/jinshanmu/CrouzeixConjecture

Preprint: https://www.preprints.org/frontend/manuscript/f5469a625a8e7313e19bbf4d6c608cff/download_pub

Second Proof Eight Days Later, Shockwaves Through the Math World

Initially, facing this suddenly appearing preprint, top mathematicians scrutinized it with skepticism. After all, "outsiders announcing solutions to world-class conjectures" often turns out to be a farce in mathematics.

But within just a few hours, Alex Townsend and Anne Greenbaum's skepticism turned to shock, and ultimately to admiration—"This argument genuinely holds!"

Subsequently, the conjecture's proposer himself, the famous mathematician Michel Crouzeix, personally got involved, scrutinizing the proof line by line.

Finally, the definitive verdict: Dr. Jin's manuscript is correct. The 22-year-old unsolved case is completely settled.

However, the academic earthquake triggered by AI had only just begun.

Just eight days after Dr. Jin's preprint was released (August 4th), two other mathematicians, Emiel Lorist and Felix Schwenninger, suddenly released an independent proof consisting of a mere 5 pages!

Title: A SOLUTION TO CROUZEIX’S CONJECTURE

Preprint: https://arxiv.org/pdf/2608.03841

This 5-page proof takes a completely different approach from Dr. Jin's, being extremely concise and powerful. It combines classical double-layer potential representation with a perturbation lemma concerning 2-expansion.

For traditional mathematicians, this proof method aligns more with pre-existing human cognitive habits, appearing more "friendly."

Coincidentally: Lorist and Schwenninger admitted that they also used ChatGPT 5.6 when exploring proof strategies.

A problem unsolved for 22 years, with AI's assistance, produced two completely different yet equally exquisite proofs within just 8 days of each other!

Upon learning this, Dr. Jin didn't feel annoyance at being "upstaged" but instead felt pure joy, considering it an interesting complement to his method.

The Dawn of a Golden Age

In the summer of 2026, the gears of history quietly turned.

In the history of mathematics, it's not uncommon for physicians to achieve significant mathematical results, but they were all geniuses who had received specialized mathematical training for their time.

This is likely the first long-standing unsolved conjecture to be definitively solved by a physician without specialized mathematical training, aided by AI.

Just a few years ago, imagining an AI system contributing a "decisive proof idea" to a major conjecture would have been pure fantasy.

But now, it has tangibly happened.

This is akin to two leaps in astronomical history.

The first was when astronomers had to painstakingly calculate orbital data by hand; only a handful of prodigies could glimpse the stars. The second was Galileo building a telescope.

This is undoubtedly the beginning of a "Golden Age" for applied mathematics and indeed the entire scientific community. Scientific discovery will be accelerated unprecedentedly; barriers between different disciplines will be shattered effortlessly by AI.

But simultaneously, this means a reshaping of identity. When immense computational power begins to take over derivation, when a neurosurgeon can pluck a jewel from the mathematical crown in their spare time, the definition of "becoming a mathematician" or "becoming a scientist" is undergoing a violent tearing and rebirth.

The future is here. With AI as this telescope, have you decided which patch of stars to aim it at?

References:

https://alextownsend.net/essays/SIAMNews_CrouzeixConjecture.pdf

https://www.preprints.org/manuscript/202607.1919

https://aimath.org/pastworkshops/crouzeix.html

This article is from the WeChat public account "AI Era Insights," author: ASI Revelation, editor: David

Tiền kỹ thuật số thịnh hành

Câu hỏi Liên quan

QWho solved the long-standing Crouzeix conjecture according to the article?

AAccording to the article, the Crouzeix conjecture was solved by Shanmu Jin (Jinshanmu), a neurosurgical resident physician at Peking Union Medical College Hospital.

QWhat is the Crouzeix conjecture and why was it significant?

AThe Crouzeix conjecture, proposed by mathematician Michel Crouzeix in 2004, posits that for any polynomial p and any matrix A in the complex plane, the spectral norm is bounded by twice the maximum of p over the numerical range W(A). It was significant because its proof would allow the transformation of scalar approximation errors in the complex plane directly into matrix function norm bounds, with crucial implications for analyzing matrix functions and numerical methods like GMRES.

QWhat role did AI play in solving the conjecture?

AAI, specifically GPT-5.6, played a central role. Shanmu Jin used sophisticated prompt engineering to set up the AI as a virtual mathematical research institute. The AI, running autonomously for about 16 hours in a 'Work mode', explored thousands of hypotheses and ultimately discovered a novel, elegant proof strategy involving a clever 'sampling strategy' and a 'positivity condition'.

QWhat was unique about the prompt engineering strategy used by Shanmu Jin?

AThe unique prompt engineering strategy involved: 1) Physically disconnecting from external sources to force original thinking, 2) Mandating multiple divergent reasoning paths with strict rules against premature convergence on a single idea, 3) Subjecting candidate proof strategies to rigorous adversarial review, and 4) Setting an absolute command not to stop until a complete, logically robust proof was found.

QWhat happened shortly after Shanmu Jin's proof was released?

AJust eight days after Jin's preprint was released, mathematicians Emiel Lorist and Felix Schwenninger published an independent, completely different 5-page proof of the conjecture. They also acknowledged using ChatGPT 5.6 in their exploration. This rapid emergence of two distinct proofs highlighted the accelerating impact of AI on mathematical discovery.

Nội dung Liên quan

Grayscale: "Nếu các đề xuất được thông qua, giá của hai altcoin này có thể tăng"

Trưởng bộ phận nghiên cứu tại Grayscale, Zach Pandl, cho biết nếu các đề xuất thay đổi tokenomics trong cộng đồng Ethereum ($ETH) và Solana ($SOL) được thông qua, tốc độ tăng nguồn cung của cả hai tài sản crypto này có thể chậm lại đáng kể, từ đó tác động tích cực đến giá. Các thay đổi được đề cập nhằm giảm tỷ lệ lạm phát token hàng năm của $ETH và $SOL. Việc nguồn cung tăng chậm hơn có thể làm giảm lượng token mới lưu hành, làm tăng tính khan hiếm. Grayscale ước tính nếu được áp dụng, lạm phát nguồn cung hàng năm của Ethereum có thể giảm xuống khoảng 0.4% vào cuối năm 2031, gần với tốc độ tăng nguồn cung của Bitcoin. Dự kiến lạm phát nguồn cung hàng năm của Solana sẽ giảm xuống khoảng 1.1%. Tuy nhiên, việc giảm lạm phát token cũng có thể dẫn đến phần thưởng staking thấp hơn cho các nhà đầu tư, vì phần lớn thu nhập từ staking $ETH và $SOL đến từ việc phát hành token mới. Pandl lưu ý rằng việc tăng trưởng nguồn cung chậm lại có thể làm tăng tính khan hiếm, tạo áp lực tăng giá, đặc biệt có lợi cho những nhà đầu tư nắm giữ token mà không staking.

cryptonews.ru2 giờ trước

Grayscale: "Nếu các đề xuất được thông qua, giá của hai altcoin này có thể tăng"

cryptonews.ru2 giờ trước

Các chuyên gia chỉ ra nguyên nhân Bitcoin giảm sau khi lạm phát Mỹ hạ nhiệt

Các chuyên gia CryptoQuant cho rằng tin tốt về lạm phát Mỹ không thể hỗ trợ giá Bitcoin vì nhu cầu giao ngay yếu. Dữ liệu CPI và PPI tháng 7 của Mỹ đáp ứng hoặc vượt kỳ vọng, khiến lợi tức trái phiếu giảm và thị trường chứng khoán tăng, nhưng Bitcoin vẫn giao dịch quanh mức 63.000-64.000 USD. Nguyên nhân chính là dòng vốn đổ vào các ETF Bitcoin Mỹ vẫn thấp và chỉ số Coinbase Premium (phản ánh chênh lệch giá) âm từ tháng 5, cho thấy áp lực mua từ nhà đầu tư Mỹ hạn chế. Trong khi đó, vị thế trên thị trường tương lai vẫn cao, tạo ra sự mất cân bằng giữa nhu cầu giao ngay yếu, thanh khoản thấp và khối lượng vị thế ký quỹ lớn. Các chuyên gia cảnh báo trong điều kiện này, tin tích cực vĩ mô có thể không kích thích tăng giá. Nếu giá không phản ứng, các nhà giao dịch có thể đóng vị thế mua ký quỹ, gây thêm áp lực giảm. Mức kháng cự quan trọng là 68.700 USD - giá vốn trung bình của các nhà nắm giữ ngắn hạn. Theo CryptoQuant, để thị trường hồi phục mạnh mẽ cần: dòng tiền mạnh trở lại vào ETF Bitcoin Mỹ, chỉ số Coinbase Premium chuyển sang dương, khối lượng giao dịch giao ngay tăng và Bitcoin vượt vững chắc trên 68.700 USD.

cryptonews.ru3 giờ trước

Các chuyên gia chỉ ra nguyên nhân Bitcoin giảm sau khi lạm phát Mỹ hạ nhiệt

cryptonews.ru3 giờ trước

Giá Bitcoin giảm xuống 62.470 USD khi người bán thử thách lại ngưỡng hỗ trợ 63.000 USD

Giá Bitcoin giảm xuống 62.470 USD vào thứ Sáu, lần thứ hai liên tiếp phá vỡ ngưỡng 63.000 USD. Sau một thời gian củng cố quanh 63.400 USD, đợt bán tháo bắt đầu sau nửa đêm đã đẩy giá xuống đáy 62.470 USD trong phiên, trước khi phục hồi nhẹ lên trên 63.000 USD. Biến động mạnh dẫn đến việc thanh lý hàng loạt các vị thế mua ký quỹ, với tổng giá trị vị thế Bitcoin bị thanh lý trong 24h là 32 triệu USD. Áp lực bán càng gia tăng do dòng tiền ròng rút khỏi các Quỹ ETF Bitcoin, với mức rút hơn 131 triệu USD, đánh dấu ngày thứ hai liên tiếp có dòng tiền ra. Yếu tố khác gây lo ngại là đề xuất tiêu chí mới từ nhà cung cấp chỉ số MSCI, có thể dẫn đến việc loại các công ty nắm giữ tài sản kỹ thuật số như Bitcoin (ví dụ: MicroStrategy) ra khỏi các chỉ số chính. MicroStrategy đã phản đối mạnh mẽ đề xuất này, cho rằng các nhà cung cấp chỉ số không nên quyết định loại tài sản nào công ty được phép nắm giữ. Quyết định cuối cùng của MSCI dự kiến vào giữa tháng Mười, và nếu được thông qua, có thể kích hoạt đợt bán tháo từ các quỹ chỉ số từ tháng Mười một, gây thêm áp lực giảm cho thị trường Bitcoin.

cryptonews.ru3 giờ trước

Giá Bitcoin giảm xuống 62.470 USD khi người bán thử thách lại ngưỡng hỗ trợ 63.000 USD

cryptonews.ru3 giờ trước

Bí mật khai thác 1 BTC trên máy tính công ty: Nhân viên hãng tiền mã hóa đối mặt án tù

Christopher Renkin, 40 tuổi, từ bang Washington, đã nhận tội vì truy cập trái phép vào máy tính của một công ty khai thác bitcoin và đánh cắp tiền điện tử. Anh ta đã chuyển hướng khoảng 100 thiết bị sang nhóm khai thác (mining pool) riêng của mình và chiếm đoạt 1,0668 BTC. Theo công tố viên, Renkin bắt đầu làm việc tại công ty ở Niagara Falls, New York vào tháng 7/2021. Anh ta đã tự ý truy cập, khởi động lại máy tính công ty và chuyển chúng sang pool khai thác do mình tạo ra, sau đó chuyển bitcoin thu được vào ví tiền điện tử dưới sự kiểm soát của mình. Không chỉ vậy, Renkin còn chuyển máy tính sang chế độ "hiệu suất cao", gây thiệt hại cho phần cứng, làm giảm đáng kể tuổi thọ thiết bị và xâm phạm tính toàn vẹn, khả năng truy cập thông tin lưu trữ. Hành động này khiến công ty mất 1,06 BTC, trị giá 53.315 USD tại thời điểm phạm tội. Renkin bị kết tội truyền chương trình, thông tin, mã hoặc lệnh vào máy tính được bảo vệ và gây thiệt hại cho nó. Mức hình phạt tối đa có thể lên đến một năm tù và phạt 100.000 USD. Bản án dự kiến được tuyên vào ngày 17 tháng 11 năm 2026.

cryptonews.ru3 giờ trước

Bí mật khai thác 1 BTC trên máy tính công ty: Nhân viên hãng tiền mã hóa đối mặt án tù

cryptonews.ru3 giờ trước

Giao dịch

Giao ngay

Bài viết Nổi bật

Làm thế nào để Mua CORE

Chào mừng bạn đến với HTX.com! Chúng tôi đã làm cho mua CORE (CORE) trở nên đơn giản và thuận tiện. Làm theo hướng dẫn từng bước của chúng tôi để bắt đầu hành trình tiền kỹ thuật số của bạn.Bước 1: Tạo Tài khoản HTX của BạnSử dụng email hoặc số điện thoại của bạn để đăng ký tài khoản miễn phí trên HTX. Trải nghiệm hành trình đăng ký không rắc rối và mở khóa tất cả tính năng. Nhận Tài khoản của tôiBước 2: Truy cập Mua Crypto và Chọn Phương thức Thanh toán của BạnThẻ Tín dụng/Ghi nợ: Sử dụng Visa hoặc Mastercard của bạn để mua CORE (CORE) ngay lập tức.Số dư: Sử dụng tiền từ số dư tài khoản HTX của bạn để giao dịch liền mạch.Bên thứ ba: Chúng tôi đã thêm những phương thức thanh toán phổ biến như Google Pay và Apple Pay để nâng cao sự tiện lợi.P2P: Giao dịch trực tiếp với người dùng khác trên HTX.Thị trường mua bán phi tập trung (OTC): Chúng tôi cung cấp những dịch vụ được thiết kế riêng và tỷ giá hối đoái cạnh tranh cho nhà giao dịch.Bước 3: Lưu trữ CORE (CORE) của BạnSau khi mua CORE (CORE), lưu trữ trong tài khoản HTX của bạn. Ngoài ra, bạn có thể gửi đi nơi khác qua chuyển khoản blockchain hoặc sử dụng để giao dịch những tiền kỹ thuật số khác.Bước 4: Giao dịch CORE (CORE)Giao dịch CORE (CORE) dễ dàng trên thị trường giao ngay của HTX. Chỉ cần truy cập vào tài khoản của bạn, chọn cặp giao dịch, thực hiện giao dịch và theo dõi trong thời gian thực. Chúng tôi cung cấp trải nghiệm thân thiện với người dùng cho cả người mới bắt đầu và người giao dịch dày dạn kinh nghiệm.

Tổng lượt xem 595Xuất bản vào 2024.12.13Cập nhật vào 2026.06.02

Làm thế nào để Mua CORE

Thảo luận

Chào mừng đến với Cộng đồng HTX. Tại đây, bạn có thể được thông báo về những phát triển nền tảng mới nhất và có quyền truy cập vào thông tin chuyên sâu về thị trường. Ý kiến ​​của người dùng về giá của CORE (CORE) được trình bày dưới đây.

活动图片