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¿Cuál es la longitud de una expansión de fracción continua de un número racional?

Estaba repasando la factorización cuántica y no tengo muy claro un detalle clásico de la búsqueda de órdenes.

Dada una función periódica (convenientemente agradable) $f$ con periodo desconocido $r$ y una potencia de dos $N > r^2$ la subrutina cuántica produce (con probabilidad acotada) un resultado de la forma $\lfloor jr/N \rceil$ para $1 \le j \le r-1$ .

Además, $\left \lvert \lfloor jr/N \rceil/N - j/r \right \rvert \le 1/2N$ por lo que $N > r^2$ un teorema nos asegura que $j/r$ es un convergente en la expansión de fracción continua de $\lfloor jr/N \rceil/N$ . En la mayoría de los debates sobre el algoritmo, veo que en este punto se hacen muchos aspavientos. Si la longitud de la CFE es $poly(\log(N))$ entonces se puede prescindir trivialmente de esta manipulación (quizá a costa de una ligera ineficacia).

Entonces, ¿el CFE de $M/N$ tienen longitud $poly(\log(N))$ ?

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Alex Bolotov Puntos 249

La longitud del CF de un número racional $\displaystyle \dfrac{a}{b}$ está estrechamente relacionado con el número de pasos que se necesitan en el algoritmo euclidiano para hallar el gcd de $\displaystyle a,b$ que, en el peor de los casos, puede demostrarse que es proporcional al número de dígitos de $\displaystyle b$ .

Así que la afirmación es cierta.

Ver: http://www.albany.edu/~hammond/gellmu/ejemplos/confrac.pdf

También: http://en.wikipedia.org/wiki/Euclidean_algorithm#Number_of_steps

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