¿Cómo crear un índice para elementos de una matriz en PostgreSQL?

Puede crear índices GIN en cualquier matriz unidimensional con Postgres estándar.
Detalles en el manual aquí (último capítulo).

Mientras opera con integer arreglos (sin formato int4 , no int2 o int8 y no NULL valores) el módulo adicional suministrado intarray proporciona muchos más operadores y, por lo general, un rendimiento superior. Instálelo (una vez por base de datos) con:

CREATE EXTENSION intarray;

Puede crear índices GIN o GIST en matrices de enteros. Hay ejemplos en el manual.
CREATE EXTENSION requiere PostgreSQL 9.1 o posterior. Para versiones anteriores, debe ejecutar el script proporcionado.