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arXiv 2004.10189math.NTmath.AG
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平均多项式时间内计算超椭圆曲线上的点数

Counting points on superelliptic curves in average polynomial time

Andrew V. Sutherland

AI总结:

本研究实现了一种计算有理数域上超椭圆曲线上点数的平均多项式时间算法,通过计算Cartier–Manin矩阵的迹提升效率,还可得到该矩阵以确定雅可比簇的p-秩及模pζ函数分子。

摘要:

我们介绍了一种用于计算定义在$\boldsymbol{\rm Q}$上的超椭圆曲线上点数的平均多项式时间算法的实际实现,其速度远快于以往方法。该算法的输入为形如$y^m=f(x)$的超椭圆曲线(其中$m\boldsymbol{\rm ge}2$,$f\boldsymbol{\rm in}\boldsymbol{\rm Z}[x]$是任意次数$d\boldsymbol{\rm ge}3$的无平方因子多项式)以及一个正整数$N$。它能在$O(md^3 N\boldsymbol{\rm log}^3 N\boldsymbol{\rm log}\boldsymbol{\rm log} N)$的时间内,计算所有满足$p\boldsymbol{\rm le}N$且不整除$m\boldsymbol{\rm lc}(f)\boldsymbol{\rm disc}(f)$的素数$p$对应的$\boldsymbol{\rm #}X(\boldsymbol{\rm F}_p)$。该算法通过计算$X$约化的Cartier–Manin矩阵的迹实现这一点。我们还能计算Cartier–Manin矩阵本身,该矩阵决定了$X$的雅可比簇的$p$-秩及其模$p$的ζ函数分子。

英文摘要:

We describe the practical implementation of an average polynomial-time algorithm for counting points on superelliptic curves defined over $\mathbb Q$ that is substantially faster than previous approaches. Our algorithm takes as input a superelliptic curves $y^m=f(x)$ with $m\ge 2$ and $f\in \mathbb Z[x]$ any squarefree polynomial of degree $d\ge 3$, along with a positive integer $N$. It can compute $\#X(\mathbb F_p)$ for all $p\le N$ not dividing $m\mathrm{lc}(f)\mathrm{disc}(f)$ in time $O(md^3 N\log^3 N\log\log N)$. It achieves this by computing the trace of the Cartier--Manin matrix of reductions of $X$. We can also compute the Cartier--Manin matrix itself, which determines the $p$-rank of the Jacobian of $X$ and the numerator of its zeta function modulo~$p$.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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