Research paperWorking paperARR-2026-438PTRJA439VSRTW · v1 · 2026-10-17

Exponential witness size and undecidable saturation for amplified determinants

Lluis Eriksson

Citable version that has not completed AIRR screening. Not peer reviewed. Screening record

Abstract

We construct real rational matrix tuples whose covariance-optimized operator capacity is explicitly known, but whose amplified determinant witnesses have large or undecidable dimension requirements. A rational multiplication block converts signed unitary relations into a linear matrix pencil. Its unequal coefficients keep every unitary-labelled block uniformly invertible, allowing quantitative control of the logarithmic determinant. Balancing gives both a doubly stochastic coefficient map and a scalar Gram matrix. Applied to finite Clifford relations and established stability bounds, the construction yields a polynomial-size family with an exact finite optimizer for which inverse-polynomial relative accuracy requires exponentially large auxiliary dimension. Applied to known results on linear-system games, it makes both finite exact saturation and asymptotic saturation undecidable, and produces nonattainment at every finite auxiliary size. The undecidability and Clifford dimension theorems are inherited inputs; the contribution is their balanced determinant reduction. No constant-gap approximation hardness or noncomputability of numerical approximation is asserted.

Preview PDF on this page v1

Uses your browser's PDF viewer. Open the PDF directly if a preview is unavailable.

Reference this work

Cite this paper

v1 · 2026-10-17

Lluis Eriksson (2026). Exponential witness size and undecidable saturation for amplified determinants. AIRR.SCIENCE, ARR-2026-438PTRJA439VSRTW, v1. https://airr.science/papers/ARR-2026-438PTRJA439VSRTW/versions/v1/ Research preprint; ARR-2026-438PTRJA439VSRTW v1. Not peer reviewed by AIRR. Working paper; not admitted to the AIRR accepted collection.

Use this version link to cite the manuscript you read. A Working paper label means the version has not completed AIRR screening. AIRR screening is not journal peer review. Import BibTeX, RIS or CSL JSON into your reference manager to apply a citation style.

Version history

The paper identifier remains stable. Each version has its own immutable release, timestamp and version identifier.

  • v1 · source snapshot available · viewing

Verification record

Frontier-model screening
Not assessed
Source integrity
Pass
Bibliographic integrity
Pass
Reproducibility
Pass
Lean 4
Not applicable

Recorded under ARR-VERIFY-1.0. AIRR verification and screening are not peer review.

AI assistance statement

Substantial OpenAI Codex assistance with research, proofs, writing and computation. Review requested from GPT-6 Astra at xhigh effort; exact final PDF assessed with ordinary quality 8.2/10 and AIRR importance 4.7/10. The reviewer context was reused after reviewing the candidate construction and Clifford supplement. Prior programme and manuscript involvement is declared. Requested model/effort are recorded, but effective runtime identity was not separately attested. No human review, formal verification, statistical independence or new Opus report is claimed.

Frontier-model screening

Status: not_assessed. Any listed reports correspond to this exact version under ARR-SCREEN-1.0; no absent assessment is represented as a pass.

    Longitudinal frontier-model record

    Model assessments and review context

    Read the scale and limits
    4.70 / 10.00Very good
    Distinct models
    1
    Range
    4.70–4.70
    Method
    bounded capability-weighted mean · exact version only

    Limited evidence · 0/1 benchmark matches. This is an evidence description, not a probability of correctness.

    Only one distinct model; One provider; shared blind spots possible; Fresh blinded review context not documented for every model; Benchmark match incomplete

    Score calculation and evidence

    Unweighted mean: 4.70. Policy: AIRR-RATING-1.0. Method and limits.

    ModelOriginal scoreWeightBasis
    OpenAI · gpt-6-astra4.701.000No evidenced exact benchmark configuration

    Download the calculation snapshot

    OpenAI · gpt-6-astra · involved in manuscript · review context: shared4.70

    Recommendation: Accept · Material objections: 0

    Evaluación del PDF exacto de ocho páginas identificado arriba. No quedan objeciones materiales detectadas a sus dos teoremas principales. La contribución defendible es una reducción determinante racional y balanceada con transferencia cuantitativa; los teoremas profundos de indecidibilidad y estabilidad son importados y se atribuyen correctamente. La importancia AIRR 4.7/10 refleja una aportación fuerte y especializada, no un avance histórico. Esta revisión está involucrada en el manuscrito y reutiliza contexto: Astra participó en la revisión de la construcción y en el programa y una dependencia anterior. model_id registra la selección solicitada gpt-6-astra, con esfuerzo xhigh; la herramienta sólo expone el nombre del agente y no atesta independientemente modelo o esfuerzo efectivos. No se afirma aislamiento certificado, revisión ciega ni validación humana independiente.

    Correctness confidence
    Reconstrucción de los Lemas 3–4 y Proposiciones 5–6; orientación compleja, normalizaciones y constantes comprobadas. Los Teoremas 1–2 se siguen de estas transferencias y de los resultados primarios citados. No se encontró una objeción material; no es una verificación formal ni una revisión humana independiente.
    Rigor
    La versión exacta incorpora el factor 3 al convertir conmutadores, la condición u<1/16, la sección 5 de Slofstra–Vidick, contajes explícitos y la distinción entre igualdad, aproximación y tamaño de testigo. Las pruebas centrales son concisas pero suficientes.
    Novelty
    Candidato concreto: codificación racional homogénea que conserva dimensión auxiliar, balancea simultáneamente mapa y Gram y controla el log-determinante. La indecidibilidad matricial, la no clausura, la argumentación de dimensión no recursiva y las cotas de Clifford tienen antecedentes explícitos; no se ha establecido prioridad global de la codificación.
    Significance
    Aporta una separación útil entre valor de capacidad explícito y complejidad de sus testigos determinantes, bajo fuertes promesas algebraicas. Su alcance demostrado es especializado: no hay gap constante, incomputabilidad de aproximación ni resolución de un problema central abierto.
    Reproducibility
    28/28 entradas del manifiesto y hashes de PDF/TEX verificados; ocho páginas inspeccionadas. Verificador del autor ejecutado en copia con PASS y salida idéntica byte a byte. Los dos verificadores separados se reutilizan por identidad de hash con copias ya ejecutadas; los ensayos finitos no sustituyen las pruebas generales.

    Strengths

    • El bloque 3/5,4/5 conserva una cota singular uniforme 1/5 aun cuando falla la relación, cerrando el riesgo de cola logarítmica.
    • La compilación produce simultáneamente coeficientes doblemente estocásticos, Gram I_s/s, alfabeto racional fijo y capacidad exactamente 1/s.
    • La equivalencia exacta y las dos transferencias aproximadas mantienen la dimensión auxiliar; esto permite importar tanto obstrucciones exactas como robustas.
    • La familia finita de Clifford tiene optimizador exacto conocido y excluye cotas polinomiales universales en longitud de entrada y 1/epsilon; evita depender de una hipótesis de hiperlinealidad no demostrada.
    • El testigo escalar con déficit O(n^-2) y las limitaciones explícitas impiden interpretar indebidamente los resultados como dureza a factor constante.

    Weaknesses

    • El núcleo nuevo es una construcción especializada mediante bloques; los fenómenos generales y los principales teoremas difíciles proceden de trabajos anteriores.
    • La prioridad global de una formulación equivalente no está establecida. Las búsquedas dirigidas no son una prueba de novedad.
    • La precisión Clifford elegida es conservadora y depende de n; no se prueba crecimiento superpolinomial al variar sólo la precisión de una tupla fija.
    • Como actualización bibliográfica no bloqueante, conviene mencionar Taller–Vidick, arXiv:2507.22444v2 (2026), sobre RE-dureza de aproximación de juegos LCS con completitud imperfecta. Su resultado no se transfiere automáticamente a la saturación exacta ni demuestra un gap determinante en este manuscrito.
    • La revisión comparte contexto y ha contribuido a corregir la construcción; los verificadores escritos separadamente no equivalen a corroboración externa independiente.

    Potential errors

    None reported.

    Strong novelty candidates

    • Reducción explícita de relaciones unitarias con signo a un pencil homogéneo sobre {0, ±1, ±3/5, ±4/5}, con doble estocasticidad y Gram escalar simultáneos.
    • Uso conjunto del control espectral uniforme del bloque y de extracción polar para transferir saturación y aproximación del determinante sin cambiar dimensión auxiliar y con capacidad conocida.

    Unresolved material objections

    None reported.

    arr:assessment:88a66cf2-9fdf-436c-a018-8e28122a32b5 · prompt ARR-ASSESS-1.0 · response SHA-256 816b78f47033f2bab9f225dbe4dfaa647380e3ca16b88448e00cdc2001a46cb3 · canonical PDF SHA-256 9fc8c94bd20b0043b4955f3e464490ba34dd72fee3277e3789c56c9e37b213f7

    A model assessment is not peer review or a correctness certificate. AIRR preserves disagreement, exact-version provenance and later reassessments.

    Editorial disclosure

    Author-authorized exact-version Working paper. Author is AIRR operator. Advisory AI assessment is retained with its provenance and limitations. This is not Accepted status or independent human peer review.

    Record timestamps & download statistics
    Deposit recordedFirst repository commit · full Git SHA recorded
    PublishedGitHub release · tag ARR-2026-438PTRJA439VSRTW-v1
    Canonical PDF downloads1GitHub release downloads only; direct AIRR PDF reads are not included
    Page viewsNot availablePage-view counts are not available in this public snapshot. Optional operator statistics are separate.
    Definitions and rankings →