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In [1]:
import proveit
# Automation is not needed when only showing a stored proof:
proveit.defaults.automation = False # This will speed things up.
proveit.defaults.inline_pngs = False # Makes files smaller.
%show_proof
Out[1]:
 step typerequirementsstatement
0instantiation1, 2, 3  ⊢  
  : , : , :
1reference266  ⊢  
2instantiation278, 4  ⊢  
  : , : , :
3instantiation222, 5  ⊢  
  : , :
4instantiation6, 202, 7  ⊢  
  : , : , :
5instantiation8, 9  ⊢  
  : , :
6theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_eq_via_elem_eq
7modus ponens10, 11  ⊢  
8theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.prob_eq_via_equiv
9modus ponens12, 13  ⊢  
10instantiation14, 105, 170, 15, 16, 17, 18, 19, 20  ⊢  
  : , : , : , :
11instantiation21, 105, 22, 23, 24, 25, 26  ⊢  
  : , : , :
12instantiation27, 249, 305, 300, 250, 28  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
13instantiation29, 80, 229, 302, 288, 30, 31, 32, 33, 34, 83, 35, 36, 37, 98, 249, 107, 111, 38, 95*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
14theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_eq
15instantiation198, 39, 41, 42  ⊢  
  : , : , : , :
16instantiation198, 40, 41, 42  ⊢  
  : , : , : , :
17instantiation198, 43, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation198, 44, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
19instantiation198, 45, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation198, 46, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
21theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.expr_arrays.varray_eq_via_elem_eq
22instantiation263  ⊢  
  : , : , :
23instantiation263  ⊢  
  : , : , :
24instantiation222, 48  ⊢  
  : , :
25instantiation273  ⊢  
  :
26instantiation273  ⊢  
  :
27theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.circuit_equiv_temporal_sub
28instantiation270  ⊢  
  : , :
29theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.input_consolidation
30instantiation270  ⊢  
  : , :
31instantiation49, 50  ⊢  
  : , :
32axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._u_ket_register
33instantiation198, 51, 52, 53  ⊢  
  : , : , : , :
34instantiation222, 54  ⊢  
  : , :
35instantiation222, 55  ⊢  
  : , :
36instantiation198, 56, 57, 58  ⊢  
  : , : , : , :
37instantiation121, 186, 272, 95  ⊢  
  : , : , :
38instantiation59, 285, 60, 61, 62, 63  ⊢  
  : , :
39instantiation79, 64, 65, 66, 127, 67, 84, 78, 68*  ⊢  
  : , : , : , :
40instantiation79, 69, 70, 71, 72, 84, 85, 78, 73*  ⊢  
  : , : , : , :
41instantiation222, 74  ⊢  
  : , :
42instantiation222, 75  ⊢  
  : , :
43instantiation110, 111  ⊢  
  : , :
44instantiation79, 80, 76, 244, 229, 84, 78, 135*, 232*  ⊢  
  : , : , : , :
45instantiation79, 80, 77, 244, 229, 84, 78, 135*, 232*  ⊢  
  : , : , : , :
46instantiation79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 135*, 136*  ⊢  
  : , : , : , :
47instantiation222, 86  ⊢  
  : , :
48instantiation87, 88, 89, 90  ⊢  
  : , : , : , : , :
49theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.left_from_and
50instantiation91, 302  ⊢  
  :
51instantiation92  ⊢  
  : , : , :
52instantiation273  ⊢  
  :
53instantiation222, 93  ⊢  
  : , :
54instantiation94, 97, 95  ⊢  
  : , : , :
55instantiation96, 97, 98  ⊢  
  : , : , :
56instantiation99  ⊢  
  : , :
57instantiation273  ⊢  
  :
58instantiation222, 100  ⊢  
  : , :
59theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.and_if_all
60instantiation263  ⊢  
  : , : , :
61instantiation273  ⊢  
  :
62instantiation222, 175  ⊢  
  : , :
63instantiation273  ⊢  
  :
64theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat5
65instantiation155  ⊢  
  : , : , : , : , :
66instantiation155  ⊢  
  : , : , : , : , :
67instantiation108, 111, 128  ⊢  
  : , : , :
68instantiation266, 101, 102  ⊢  
  : , : , :
69theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat6
70instantiation163  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
71instantiation163  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
72instantiation163  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
73instantiation266, 103, 130  ⊢  
  : , : , :
74instantiation240, 305, 300, 249, 229, 250, 221, 261, 265  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
75instantiation104, 105, 106, 111  ⊢  
  : , : , :
76instantiation270  ⊢  
  : , :
77instantiation270  ⊢  
  : , :
78instantiation108, 109, 232  ⊢  
  : , : , :
79theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
80theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
81instantiation270  ⊢  
  : , :
82instantiation270  ⊢  
  : , :
83instantiation270  ⊢  
  : , :
84instantiation108, 107, 135  ⊢  
  : , : , :
85instantiation108, 109, 136  ⊢  
  : , : , :
86instantiation110, 111  ⊢  
  : , :
87theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.merge
88instantiation118, 112, 113  ⊢  
  :
89instantiation118, 114, 115  ⊢  
  :
90instantiation273  ⊢  
  :
91theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._psi_t_ket_is_normalized_vec
92theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3
93instantiation122, 116, 117  ⊢  
  : , : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_front
95instantiation206, 272  ⊢  
  :
96theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_back
97instantiation118, 119, 120  ⊢  
  :
98instantiation121, 272, 259, 279  ⊢  
  : , : , :
99theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2
100instantiation122, 123, 124  ⊢  
  : , : , :
101instantiation131, 125, 126, 127, 128, 135, 232  ⊢  
  : , : , : , :
102instantiation266, 129, 130  ⊢  
  : , : , :
103instantiation131, 132, 133, 134, 135, 136, 232  ⊢  
  : , : , : , :
104theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.len_of_ranges_with_repeated_indices_from_1
105theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat3
106instantiation137, 285  ⊢  
  : , :
107instantiation303, 177, 302  ⊢  
  : , : , :
108theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
109instantiation303, 177, 288  ⊢  
  : , : , :
110theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
111instantiation303, 177, 170  ⊢  
  : , : , :
112instantiation147, 138, 139  ⊢  
  : , :
113instantiation149, 140  ⊢  
  : , :
114instantiation147, 141, 142  ⊢  
  : , :
115instantiation149, 143  ⊢  
  : , :
116instantiation151, 144  ⊢  
  : , : , :
117instantiation266, 145, 146  ⊢  
  : , : , :
118theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonneg_int_is_natural
119instantiation147, 293, 148  ⊢  
  : , :
120instantiation149, 150  ⊢  
  : , :
121theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add
122theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
123instantiation151, 152  ⊢  
  : , : , :
124instantiation266, 153, 154  ⊢  
  : , : , :
125theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat5
126instantiation155  ⊢  
  : , : , : , : , :
127instantiation155  ⊢  
  : , : , : , : , :
128instantiation266, 156, 157  ⊢  
  : , : , :
129instantiation228, 249, 300, 158, 250, 229, 159, 261, 265  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
130instantiation198, 160, 161, 162  ⊢  
  : , : , : , :
131axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat6
133instantiation163  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
134instantiation163  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
135instantiation254, 272, 261, 255  ⊢  
  : , : , :
136instantiation266, 164, 165  ⊢  
  : , : , :
137theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len_typical_eq
138instantiation303, 169, 168  ⊢  
  : , : , :
139instantiation303, 171, 166  ⊢  
  : , : , :
140instantiation167, 168  ⊢  
  :
141instantiation303, 169, 170  ⊢  
  : , : , :
142instantiation303, 171, 297  ⊢  
  : , : , :
143instantiation172, 275, 173, 277, 174, 175*, 176*  ⊢  
  : , : , :
144instantiation303, 177, 178  ⊢  
  : , : , :
145instantiation278, 258  ⊢  
  : , : , :
146instantiation243, 249, 300, 305, 250, 179, 259, 186, 272, 180*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
147theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
148instantiation286, 181, 235  ⊢  
  : , : , :
149theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.nonneg_difference
150instantiation182, 300  ⊢  
  :
151theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_len
152instantiation183, 285, 184, 305, 210  ⊢  
  : , :
153instantiation278, 258  ⊢  
  : , : , :
154instantiation243, 249, 300, 305, 250, 185, 272, 186, 187*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
155theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_5_typical_eq
156instantiation228, 249, 300, 250, 229, 251, 261, 265, 252, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
157instantiation188, 300, 249, 229, 250, 261, 265, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
158theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
159instantiation189  ⊢  
  : , : , : , :
160instantiation266, 190, 191  ⊢  
  : , : , :
161instantiation243, 249, 285, 250, 192, 194, 261, 265, 193*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
162instantiation243, 305, 285, 249, 194, 250, 195, 265, 196*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
163theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_6_typical_eq
164instantiation278, 197  ⊢  
  : , : , :
165instantiation198, 199, 200, 201  ⊢  
  : , : , : , :
166instantiation301, 202  ⊢  
  :
167theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
168instantiation203, 302, 202  ⊢  
  : , :
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
170instantiation203, 302, 288  ⊢  
  : , :
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.neg_int_within_int
172theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
173theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
174instantiation204, 205  ⊢  
  : , :
175instantiation206, 261  ⊢  
  :
176instantiation207, 265, 261  ⊢  
  : , :
177theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
178instantiation208, 300, 249, 209, 250, 210, 305, 211  ⊢  
  : , : , : , : , :
179instantiation270  ⊢  
  : , :
180instantiation266, 212, 268  ⊢  
  : , : , :
181instantiation294, 213  ⊢  
  : , :
182theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_lower_bound
183theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure
184instantiation263  ⊢  
  : , : , :
185instantiation270  ⊢  
  : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
187instantiation266, 214, 279  ⊢  
  : , : , :
188theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general_rev
189theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
190instantiation216, 305, 285, 215, 261, 265  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
191instantiation216, 300, 305, 217, 218, 261, 265  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
192instantiation263  ⊢  
  : , : , :
193instantiation222, 219, 224*  ⊢  
  : , :
194instantiation263  ⊢  
  : , : , :
195instantiation220, 221, 261  ⊢  
  : , :
196instantiation222, 223, 224*  ⊢  
  : , :
197instantiation225, 261, 272  ⊢  
  : , :
198theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
199instantiation228, 249, 300, 250, 229, 226, 261, 265, 227, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
200instantiation228, 300, 305, 229, 230, 261, 265, 247, 252, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
201instantiation266, 231, 232  ⊢  
  : , : , :
202theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
203theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
204theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
205instantiation233, 288  ⊢  
  :
206theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_left
207theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
208theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_from_nonneg
209instantiation270  ⊢  
  : , :
210instantiation286, 234, 235  ⊢  
  : , : , :
211theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
212instantiation278, 236  ⊢  
  : , : , :
213theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_set_within_int
214instantiation278, 237  ⊢  
  : , : , :
215instantiation263  ⊢  
  : , : , :
216theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
217instantiation270  ⊢  
  : , :
218instantiation270  ⊢  
  : , :
219instantiation240, 249, 285, 305, 250, 241, 272, 261, 238*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
220theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
221instantiation303, 282, 239  ⊢  
  : , : , :
222theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
223instantiation240, 249, 285, 305, 250, 241, 272, 265, 242*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
224instantiation243, 249, 300, 305, 250, 244, 272, 245*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
225theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
226instantiation270  ⊢  
  : , :
227instantiation246, 247, 252  ⊢  
  : , :
228theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
229instantiation270  ⊢  
  : , :
230instantiation270  ⊢  
  : , :
231instantiation248, 249, 305, 300, 250, 251, 261, 265, 252, 272, 253  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
232instantiation254, 272, 265, 255  ⊢  
  : , : , :
233theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
234instantiation294, 256  ⊢  
  : , :
235instantiation257, 258  ⊢  
  : , :
236instantiation260, 259  ⊢  
  :
237instantiation260, 272  ⊢  
  :
238instantiation264, 261  ⊢  
  :
239instantiation303, 291, 262  ⊢  
  : , : , :
240theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
241instantiation263  ⊢  
  : , : , :
242instantiation264, 265  ⊢  
  :
243theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
244instantiation270  ⊢  
  : , :
245instantiation266, 267, 268  ⊢  
  : , : , :
246theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
247instantiation303, 282, 269  ⊢  
  : , : , :
248theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
249axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
250theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
251instantiation270  ⊢  
  : , :
252instantiation271, 272  ⊢  
  :
253instantiation273  ⊢  
  :
254theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
255instantiation273  ⊢  
  :
256theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_set_within_nat
257theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.enumeration.fold_singleton
258theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.negated_zero
259instantiation303, 282, 274  ⊢  
  : , : , :
260theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_right
261instantiation303, 282, 275  ⊢  
  : , : , :
262instantiation303, 298, 276  ⊢  
  : , : , :
263theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
264theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
265instantiation303, 282, 277  ⊢  
  : , : , :
266axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
267instantiation278, 279  ⊢  
  : , : , :
268theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
269instantiation303, 280, 281  ⊢  
  : , : , :
270theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
271theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
272instantiation303, 282, 283  ⊢  
  : , : , :
273axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
274instantiation303, 291, 284  ⊢  
  : , : , :
275instantiation286, 287, 302  ⊢  
  : , : , :
276instantiation303, 304, 285  ⊢  
  : , : , :
277instantiation286, 287, 288  ⊢  
  : , : , :
278axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
279theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
280theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_neg_within_real
281instantiation303, 289, 290  ⊢  
  : , : , :
282theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
283instantiation303, 291, 292  ⊢  
  : , : , :
284instantiation303, 298, 293  ⊢  
  : , : , :
285theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
286theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
287instantiation294, 295  ⊢  
  : , :
288axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
289theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_neg_within_real_neg
290instantiation303, 296, 297  ⊢  
  : , : , :
291theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
292instantiation303, 298, 299  ⊢  
  : , : , :
293instantiation303, 304, 300  ⊢  
  : , : , :
294theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
295theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
296theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.neg_int_within_rational_neg
297instantiation301, 302  ⊢  
  :
298theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
299instantiation303, 304, 305  ⊢  
  : , : , :
300theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
301theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
302axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
303theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
304theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
305theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements