2012 年底,距在齐光家后院里得到重要灵感后大约半年,张益唐完成了论文《素数间的有界距离》(“Bounded Gaps Between Primes”),并开展了几个月“枯燥”的系统性检查。2013年4月17日,没有告诉任何人,张益唐将论文投给世界数学界最负声誉的《数学年刊》(Annals of Mathematics)。在此之前,张益唐唯一发表过的论文就是2001年在《杜克数学学报》上发表的关于黎曼猜想的论文,和一篇1985年在中国读书期间发在国内《数学学报》上的文章,而其关于“雅可比猜想”的博士论文则由于涉及的引理不能确认正确而没有发表。
在投出自己论文后,张益唐被邀请访问IAS六个月。一部名叫“大海捞针”(Counting from Infinity)的关于张益唐的纪录片里,IAS的彼得•萨纳克说,有一天他偶然碰见了张益唐,于是跟他打招呼,张益唐回应过他的招呼后说,这是10天来他第一次跟别人说话。萨纳克想,即便是对一个数学家来说,这也太过了点,于是他邀请张益唐每周来和他共进一顿午餐。