Das Zahlkörpersieb: Wurzelziehen

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[Bearbeiten] Das Problem mit dem Wurzelziehen in Zahlkörpern

Beim Zahlkörpersieb sucht man nach Quadratzahlen in den Ringen \mathbb{Z} und \mathbb{Z}[\alpha]. Hat man diese gefunden, so besteht die nächste Aufgabe darin, aus diesen Zahlen die Quadratwurzel zu ziehen.

Im Falle von \mathbb{Z} ist dies kein Problem, da die Quadratzahl als Produkt von Primzahlen gegeben ist. Im Falle des speziellen Zahlkörpersiebs ist das Wurzelziehen auch für den Ring \mathbb{Z}[\alpha] kein Problem, da hier ebenfalls die Primfaktorzerlegung bekannt ist.

Ganz anders sieht dies im Falle des allgemeinen Zahlkörpersiebs aus. Hier ist die Information über die Primfaktorzerlegung in \mathbb{Z}[\alpha] nicht vorhanden. Das einzige, was man gegeben hat, ist die Darstellung

\gamma^2=\prod(a+b\alpha),

mit Zahlen a + bα aus \mathbb{Z}[\alpha].

Um nun γ zu berechnen, kann man das Produkt auf der rechten Seite ausrechnen und dann das Polynom X2 - γ2 faktorisieren. Das Problem hierbei ist, dass die Zahl γ2 sehr groß ist.

Um diese großen Zahlen zu vermeiden, hat J.-M. Couveignes ([Cou91]) ein Verfahren entwickelt, welches für Zahlkörper mit ungeradem Grad ohne diese auskommt.

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