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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  ⊢  
  : , : , :
1reference273  ⊢  
2instantiation285, 4  ⊢  
  : , : , :
3instantiation229, 5  ⊢  
  : , :
4instantiation6, 209, 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, 112, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22  ⊢  
  : , : , : , :
11instantiation23, 112, 24, 25, 26, 27, 28  ⊢  
  : , : , :
12instantiation29, 307, 312, 256, 30, 257  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
13instantiation31, 87, 236, 309, 295, 32, 33, 34, 35, 36, 90, 37, 38, 39, 105, 256, 114, 118, 40, 102*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
14theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_eq
15instantiation210, 41, 42  ⊢  
  : , :
16instantiation273, 43, 44  ⊢  
  : , : , :
17instantiation205, 45, 47, 48  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation205, 46, 47, 48  ⊢  
  : , : , : , :
19instantiation205, 49, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation205, 50, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
21instantiation205, 51, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
22instantiation205, 52, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
23theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.expr_arrays.varray_eq_via_elem_eq
24instantiation270  ⊢  
  : , : , :
25instantiation270  ⊢  
  : , : , :
26instantiation280  ⊢  
  :
27instantiation280  ⊢  
  :
28instantiation229, 54  ⊢  
  : , :
29theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.circuit_equiv_temporal_sub
30instantiation277  ⊢  
  : , :
31theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.output_consolidation
32instantiation277  ⊢  
  : , :
33instantiation55, 56  ⊢  
  : , :
34axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._u_ket_register
35instantiation205, 57, 58, 59  ⊢  
  : , : , : , :
36instantiation229, 60  ⊢  
  : , :
37instantiation229, 61  ⊢  
  : , :
38instantiation205, 62, 63, 64  ⊢  
  : , : , : , :
39instantiation128, 193, 279, 102  ⊢  
  : , : , :
40instantiation65, 292, 66, 67, 68, 69  ⊢  
  : , :
41instantiation115, 309, 142  ⊢  
  : , : , :
42instantiation115, 295, 239  ⊢  
  : , : , :
43instantiation285, 142  ⊢  
  : , : , :
44instantiation285, 239  ⊢  
  : , : , :
45instantiation86, 70, 71, 72, 73, 91, 84, 92, 74, 75*  ⊢  
  : , : , : , :
46instantiation86, 76, 77, 78, 79, 91, 84, 92, 80*  ⊢  
  : , : , : , :
47instantiation229, 81  ⊢  
  : , :
48instantiation229, 82  ⊢  
  : , :
49instantiation86, 87, 83, 251, 236, 91, 84, 142*, 239*  ⊢  
  : , : , : , :
50instantiation86, 87, 85, 89, 90, 91, 92, 142*, 143*  ⊢  
  : , : , : , :
51instantiation117, 118  ⊢  
  : , :
52instantiation86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 142*, 143*  ⊢  
  : , : , : , :
53instantiation229, 93  ⊢  
  : , :
54instantiation94, 95, 96, 97  ⊢  
  : , : , : , : , :
55theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.left_from_and
56instantiation98, 309  ⊢  
  :
57instantiation99  ⊢  
  : , : , :
58instantiation280  ⊢  
  :
59instantiation229, 100  ⊢  
  : , :
60instantiation101, 104, 102  ⊢  
  : , : , :
61instantiation103, 104, 105  ⊢  
  : , : , :
62instantiation106  ⊢  
  : , :
63instantiation280  ⊢  
  :
64instantiation229, 107  ⊢  
  : , :
65theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.and_if_all
66instantiation270  ⊢  
  : , : , :
67instantiation280  ⊢  
  :
68instantiation229, 182  ⊢  
  : , :
69instantiation280  ⊢  
  :
70theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat5
71instantiation162  ⊢  
  : , : , : , : , :
72instantiation162  ⊢  
  : , : , : , : , :
73instantiation162  ⊢  
  : , : , : , : , :
74instantiation115, 118, 135  ⊢  
  : , : , :
75instantiation273, 108, 109  ⊢  
  : , : , :
76theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat6
77instantiation170  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
78instantiation170  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
79instantiation170  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
80instantiation273, 110, 137  ⊢  
  : , : , :
81instantiation247, 312, 307, 256, 236, 257, 228, 268, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
82instantiation111, 112, 113, 118  ⊢  
  : , : , :
83instantiation277  ⊢  
  : , :
84instantiation115, 116, 239  ⊢  
  : , : , :
85instantiation277  ⊢  
  : , :
86theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
87theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
88instantiation277  ⊢  
  : , :
89instantiation277  ⊢  
  : , :
90instantiation277  ⊢  
  : , :
91instantiation115, 114, 142  ⊢  
  : , : , :
92instantiation115, 116, 143  ⊢  
  : , : , :
93instantiation117, 118  ⊢  
  : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.merge
95instantiation125, 119, 120  ⊢  
  :
96instantiation125, 121, 122  ⊢  
  :
97instantiation280  ⊢  
  :
98theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._psi_t_ket_is_normalized_vec
99theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3
100instantiation129, 123, 124  ⊢  
  : , : , :
101theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_front
102instantiation213, 279  ⊢  
  :
103theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_back
104instantiation125, 126, 127  ⊢  
  :
105instantiation128, 279, 266, 286  ⊢  
  : , : , :
106theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2
107instantiation129, 130, 131  ⊢  
  : , : , :
108instantiation138, 132, 133, 134, 142, 239, 143, 135  ⊢  
  : , : , : , :
109instantiation273, 136, 137  ⊢  
  : , : , :
110instantiation138, 139, 140, 141, 142, 239, 143  ⊢  
  : , : , : , :
111theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.len_of_ranges_with_repeated_indices_from_1
112theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat3
113instantiation144, 292  ⊢  
  : , :
114instantiation310, 184, 309  ⊢  
  : , : , :
115theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
116instantiation310, 184, 295  ⊢  
  : , : , :
117theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
118instantiation310, 184, 177  ⊢  
  : , : , :
119instantiation154, 145, 146  ⊢  
  : , :
120instantiation156, 147  ⊢  
  : , :
121instantiation154, 148, 149  ⊢  
  : , :
122instantiation156, 150  ⊢  
  : , :
123instantiation158, 151  ⊢  
  : , : , :
124instantiation273, 152, 153  ⊢  
  : , : , :
125theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonneg_int_is_natural
126instantiation154, 300, 155  ⊢  
  : , :
127instantiation156, 157  ⊢  
  : , :
128theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add
129theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
130instantiation158, 159  ⊢  
  : , : , :
131instantiation273, 160, 161  ⊢  
  : , : , :
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat5
133instantiation162  ⊢  
  : , : , : , : , :
134instantiation162  ⊢  
  : , : , : , : , :
135instantiation273, 163, 164  ⊢  
  : , : , :
136instantiation235, 165, 307, 256, 166, 236, 257, 268, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
137instantiation205, 167, 168, 169  ⊢  
  : , : , : , :
138axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
139theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat6
140instantiation170  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
141instantiation170  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
142instantiation261, 279, 268, 262  ⊢  
  : , : , :
143instantiation273, 171, 172  ⊢  
  : , : , :
144theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len_typical_eq
145instantiation310, 176, 175  ⊢  
  : , : , :
146instantiation310, 178, 173  ⊢  
  : , : , :
147instantiation174, 175  ⊢  
  :
148instantiation310, 176, 177  ⊢  
  : , : , :
149instantiation310, 178, 304  ⊢  
  : , : , :
150instantiation179, 282, 180, 284, 181, 182*, 183*  ⊢  
  : , : , :
151instantiation310, 184, 185  ⊢  
  : , : , :
152instantiation285, 265  ⊢  
  : , : , :
153instantiation250, 256, 307, 312, 257, 186, 266, 193, 279, 187*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
154theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
155instantiation293, 188, 242  ⊢  
  : , : , :
156theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.nonneg_difference
157instantiation189, 307  ⊢  
  :
158theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_len
159instantiation190, 292, 191, 312, 217  ⊢  
  : , :
160instantiation285, 265  ⊢  
  : , : , :
161instantiation250, 256, 307, 312, 257, 192, 279, 193, 194*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
162theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_5_typical_eq
163instantiation235, 256, 307, 257, 236, 258, 268, 272, 259, 279  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
164instantiation195, 307, 256, 236, 257, 268, 272, 279  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
165theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
166instantiation196  ⊢  
  : , : , : , :
167instantiation273, 197, 198  ⊢  
  : , : , :
168instantiation250, 256, 292, 257, 199, 201, 268, 272, 200*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
169instantiation250, 312, 292, 256, 201, 257, 202, 272, 203*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
170theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_6_typical_eq
171instantiation285, 204  ⊢  
  : , : , :
172instantiation205, 206, 207, 208  ⊢  
  : , : , : , :
173instantiation308, 209  ⊢  
  :
174theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
175instantiation210, 309, 209  ⊢  
  : , :
176theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
177instantiation210, 309, 295  ⊢  
  : , :
178theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.neg_int_within_int
179theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
181instantiation211, 212  ⊢  
  : , :
182instantiation213, 268  ⊢  
  :
183instantiation214, 272, 268  ⊢  
  : , :
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
185instantiation215, 307, 256, 216, 257, 217, 312, 218  ⊢  
  : , : , : , : , :
186instantiation277  ⊢  
  : , :
187instantiation273, 219, 275  ⊢  
  : , : , :
188instantiation301, 220  ⊢  
  : , :
189theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_lower_bound
190theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure
191instantiation270  ⊢  
  : , : , :
192instantiation277  ⊢  
  : , :
193theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
194instantiation273, 221, 286  ⊢  
  : , : , :
195theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general_rev
196theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
197instantiation223, 312, 292, 222, 268, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
198instantiation223, 307, 312, 224, 225, 268, 272  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
199instantiation270  ⊢  
  : , : , :
200instantiation229, 226, 231*  ⊢  
  : , :
201instantiation270  ⊢  
  : , : , :
202instantiation227, 228, 268  ⊢  
  : , :
203instantiation229, 230, 231*  ⊢  
  : , :
204instantiation232, 268, 279  ⊢  
  : , :
205theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
206instantiation235, 256, 307, 257, 236, 233, 268, 272, 234, 279  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
207instantiation235, 307, 312, 236, 237, 268, 272, 254, 259, 279  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
208instantiation273, 238, 239  ⊢  
  : , : , :
209theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
210theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
211theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
212instantiation240, 295  ⊢  
  :
213theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_left
214theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
215theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_from_nonneg
216instantiation277  ⊢  
  : , :
217instantiation293, 241, 242  ⊢  
  : , : , :
218theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
219instantiation285, 243  ⊢  
  : , : , :
220theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_set_within_int
221instantiation285, 244  ⊢  
  : , : , :
222instantiation270  ⊢  
  : , : , :
223theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
224instantiation277  ⊢  
  : , :
225instantiation277  ⊢  
  : , :
226instantiation247, 256, 292, 312, 257, 248, 279, 268, 245*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
227theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
228instantiation310, 289, 246  ⊢  
  : , : , :
229theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
230instantiation247, 256, 292, 312, 257, 248, 279, 272, 249*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
231instantiation250, 256, 307, 312, 257, 251, 279, 252*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
232theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
233instantiation277  ⊢  
  : , :
234instantiation253, 254, 259  ⊢  
  : , :
235theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
236instantiation277  ⊢  
  : , :
237instantiation277  ⊢  
  : , :
238instantiation255, 256, 312, 307, 257, 258, 268, 272, 259, 279, 260  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
239instantiation261, 279, 272, 262  ⊢  
  : , : , :
240theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
241instantiation301, 263  ⊢  
  : , :
242instantiation264, 265  ⊢  
  : , :
243instantiation267, 266  ⊢  
  :
244instantiation267, 279  ⊢  
  :
245instantiation271, 268  ⊢  
  :
246instantiation310, 298, 269  ⊢  
  : , : , :
247theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
248instantiation270  ⊢  
  : , : , :
249instantiation271, 272  ⊢  
  :
250theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
251instantiation277  ⊢  
  : , :
252instantiation273, 274, 275  ⊢  
  : , : , :
253theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
254instantiation310, 289, 276  ⊢  
  : , : , :
255theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
256axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
257theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
258instantiation277  ⊢  
  : , :
259instantiation278, 279  ⊢  
  :
260instantiation280  ⊢  
  :
261theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
262instantiation280  ⊢  
  :
263theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_set_within_nat
264theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.enumeration.fold_singleton
265theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.negated_zero
266instantiation310, 289, 281  ⊢  
  : , : , :
267theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_right
268instantiation310, 289, 282  ⊢  
  : , : , :
269instantiation310, 305, 283  ⊢  
  : , : , :
270theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
271theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
272instantiation310, 289, 284  ⊢  
  : , : , :
273axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
274instantiation285, 286  ⊢  
  : , : , :
275theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
276instantiation310, 287, 288  ⊢  
  : , : , :
277theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
278theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
279instantiation310, 289, 290  ⊢  
  : , : , :
280axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
281instantiation310, 298, 291  ⊢  
  : , : , :
282instantiation293, 294, 309  ⊢  
  : , : , :
283instantiation310, 311, 292  ⊢  
  : , : , :
284instantiation293, 294, 295  ⊢  
  : , : , :
285axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
286theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
287theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_neg_within_real
288instantiation310, 296, 297  ⊢  
  : , : , :
289theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
290instantiation310, 298, 299  ⊢  
  : , : , :
291instantiation310, 305, 300  ⊢  
  : , : , :
292theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
293theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
294instantiation301, 302  ⊢  
  : , :
295axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
296theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_neg_within_real_neg
297instantiation310, 303, 304  ⊢  
  : , : , :
298theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
299instantiation310, 305, 306  ⊢  
  : , : , :
300instantiation310, 311, 307  ⊢  
  : , : , :
301theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
302theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
303theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.neg_int_within_rational_neg
304instantiation308, 309  ⊢  
  :
305theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
306instantiation310, 311, 312  ⊢  
  : , : , :
307theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
308theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
309axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
310theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
311theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
312theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements