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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, 4*  ⊢  
  : , : , :
1reference110  ⊢  
2instantiation110, 5, 6  ⊢  
  : , : , :
3instantiation7, 199  ⊢  
  :
4instantiation133, 8, 9  ⊢  
  : , : , :
5instantiation10, 99  ⊢  
  :
6axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._Psi_def
7theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._psi_t_formula
8instantiation142, 11  ⊢  
  : , : , :
9instantiation133, 12, 13  ⊢  
  : , : , :
10axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._alpha_m_def
11instantiation14, 15, 16, 17  ⊢  
  : , : , : , :
12instantiation133, 18, 19  ⊢  
  : , : , :
13instantiation22, 41, 70, 20, 39, 21*  ⊢  
  : , : , :
14theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
15instantiation29, 70, 202, 124, 125, 23  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
16instantiation26, 202, 70, 23  ⊢  
  : , : , : , : , :
17instantiation22, 191, 70, 38, 23  ⊢  
  : , : , :
18instantiation133, 24, 25  ⊢  
  : , : , :
19instantiation26, 202, 197, 70, 38, 39  ⊢  
  : , : , : , : , :
20instantiation129  ⊢  
  : , : , :
21instantiation27, 70, 28  ⊢  
  : , :
22theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.scalar_mult_factorization
23instantiation46, 82, 59, 48  ⊢  
  : , : , : , :
24instantiation29, 70, 202, 124, 125, 30  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
25instantiation37, 197, 191, 124, 57, 38, 125, 31  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
26theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_pulling_scalar_out_front
27axiom  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_extends_number_mult
28instantiation93, 32, 44  ⊢  
  : , : , :
29theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.scalar_mult_absorption
30instantiation93, 39, 33  ⊢  
  : , : , :
31instantiation93, 34, 35  ⊢  
  : , : , :
32instantiation36, 82, 83, 47, 48  ⊢  
  : , : , : , :
33instantiation37, 202, 191, 124, 38, 125, 39  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
34instantiation46, 82, 83, 40, 48  ⊢  
  : , : , : , :
35instantiation56, 41, 42  ⊢  
  : , : , :
36theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_ket_is_ket
37theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_disassociation
38instantiation139  ⊢  
  : , :
39instantiation93, 43, 44  ⊢  
  : , : , :
40instantiation81, 82, 83, 45  ⊢  
  : , : , :
41theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat3
42instantiation129  ⊢  
  : , : , :
43instantiation46, 82, 83, 47, 48  ⊢  
  : , : , : , :
44instantiation56, 191, 49  ⊢  
  : , : , :
45instantiation93, 50, 51  ⊢  
  : , : , :
46theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_ket_in_QmultCodomain
47instantiation81, 82, 83, 52  ⊢  
  : , : , :
48modus ponens53, 54  ⊢  
49instantiation139  ⊢  
  : , :
50instantiation58, 82, 83, 55, 59  ⊢  
  : , : , : , : , :
51instantiation56, 191, 57  ⊢  
  : , : , :
52instantiation58, 82, 83, 71, 59  ⊢  
  : , : , : , : , :
53instantiation60, 189, 66  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
54generalization61  ⊢  
55instantiation81, 82, 83, 62  ⊢  
  : , : , :
56axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.multi_qmult_def
57instantiation139  ⊢  
  : , :
58theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_op_is_op
59instantiation63, 97, 64  ⊢  
  : , : , :
60theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.summation_closure
61instantiation65, 66, 67, 68  ⊢  
  : , : , : , :
62instantiation69, 70, 82, 83, 71  ⊢  
  : , : , : , :
63theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_matrix_is_linmap
64instantiation161, 72, 73  ⊢  
  : , : , :
65theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
66instantiation74, 97  ⊢  
  :
67instantiation91, 75, 76  ⊢  
  : , :
68instantiation77, 199, 165  ⊢  
  : , :
69theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_complex_closure
70instantiation105, 78, 79, 80  ⊢  
  : , :
71instantiation81, 82, 83, 84  ⊢  
  : , : , :
72instantiation85, 97  ⊢  
  :
73instantiation86, 199  ⊢  
  :
74theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
75instantiation200, 168, 87  ⊢  
  : , : , :
76instantiation110, 88, 89  ⊢  
  : , : , :
77theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_in_register_space
78instantiation200, 168, 90  ⊢  
  : , : , :
79instantiation91, 160, 92  ⊢  
  : , :
80instantiation93, 94, 95  ⊢  
  : , : , :
81theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_is_linmap
82instantiation96, 97  ⊢  
  :
83theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.inner_products.complex_set_is_hilbert_space
84instantiation98, 199, 99  ⊢  
  : , :
85theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.matrices.unitaries_are_matrices
86theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QFT.invFT_is_unitary
87instantiation200, 149, 100  ⊢  
  : , : , :
88instantiation136, 113, 101  ⊢  
  : , :
89instantiation133, 102, 103  ⊢  
  : , : , :
90instantiation200, 179, 104  ⊢  
  : , : , :
91theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
92instantiation105, 145, 160, 120  ⊢  
  : , :
93theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
94instantiation106, 167, 107  ⊢  
  : , :
95instantiation142, 108  ⊢  
  : , : , :
96theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.inner_products.complex_vec_set_is_hilbert_space
97instantiation109, 197, 194  ⊢  
  : , :
98theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_bra_is_lin_map
99assumption  ⊢  
100theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
101instantiation110, 111, 112  ⊢  
  : , : , :
102instantiation123, 202, 114, 124, 116, 125, 113, 137, 138, 127  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
103instantiation123, 124, 197, 114, 125, 115, 116, 160, 128, 137, 138, 127  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
104instantiation200, 188, 196  ⊢  
  : , : , :
105theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_complex_closure
106theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_non_zero__not_zero
107instantiation200, 117, 118  ⊢  
  : , : , :
108instantiation119, 145, 160, 120, 121*  ⊢  
  : , :
109theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_natpos_closure
110theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
111instantiation136, 122, 127  ⊢  
  : , :
112instantiation123, 124, 197, 202, 125, 126, 137, 138, 127  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
113instantiation136, 160, 128  ⊢  
  : , :
114theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
115instantiation139  ⊢  
  : , :
116instantiation129  ⊢  
  : , : , :
117theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational_nonzero
118instantiation130, 173, 131  ⊢  
  : , :
119theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_as_mult
120instantiation132, 191  ⊢  
  :
121instantiation133, 134, 135  ⊢  
  : , : , :
122instantiation136, 137, 138  ⊢  
  : , :
123theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
124axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
125theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
126instantiation139  ⊢  
  : , :
127instantiation200, 168, 140  ⊢  
  : , : , :
128instantiation200, 168, 141  ⊢  
  : , : , :
129theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
130theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_rational_pos_closure_bin
131instantiation200, 190, 199  ⊢  
  : , : , :
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nonzero_if_is_nat_pos
133axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
134instantiation142, 143  ⊢  
  : , : , :
135instantiation144, 145, 146  ⊢  
  : , :
136theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
137theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
138instantiation200, 168, 147  ⊢  
  : , : , :
139theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
140instantiation200, 179, 148  ⊢  
  : , : , :
141instantiation200, 149, 150  ⊢  
  : , : , :
142axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
143instantiation151, 152, 189, 153*  ⊢  
  : , :
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.commutation
145instantiation200, 168, 154  ⊢  
  : , : , :
146instantiation200, 168, 155  ⊢  
  : , : , :
147theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
148instantiation200, 188, 156  ⊢  
  : , : , :
149theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
150theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
151theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.neg_power_as_div
152instantiation200, 157, 158  ⊢  
  : , : , :
153instantiation159, 160  ⊢  
  :
154instantiation161, 162, 199  ⊢  
  : , : , :
155instantiation200, 179, 163  ⊢  
  : , : , :
156instantiation200, 164, 165  ⊢  
  : , : , :
157theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
158instantiation200, 166, 167  ⊢  
  : , : , :
159theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.complex_x_to_first_power_is_x
160instantiation200, 168, 169  ⊢  
  : , : , :
161theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
162instantiation170, 171  ⊢  
  : , :
163instantiation200, 172, 173  ⊢  
  : , : , :
164instantiation174, 175, 176  ⊢  
  : , :
165assumption  ⊢  
166theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
167instantiation200, 177, 178  ⊢  
  : , : , :
168theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
169instantiation200, 179, 180  ⊢  
  : , : , :
170theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
172theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational
173instantiation181, 182, 183  ⊢  
  : , :
174theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
175theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
176instantiation184, 185, 186  ⊢  
  : , :
177theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
178instantiation200, 187, 191  ⊢  
  : , : , :
179theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
180instantiation200, 188, 193  ⊢  
  : , : , :
181theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_pos_closure
182instantiation200, 190, 189  ⊢  
  : , : , :
183instantiation200, 190, 191  ⊢  
  : , : , :
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
185instantiation192, 193, 194  ⊢  
  : , :
186instantiation195, 196  ⊢  
  :
187theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
188theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
189theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
190theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_pos_within_rational_pos
191theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
192theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_int_closure
193instantiation200, 201, 197  ⊢  
  : , : , :
194instantiation200, 198, 199  ⊢  
  : , : , :
195theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
196instantiation200, 201, 202  ⊢  
  : , : , :
197theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
198theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
199axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
200theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
201theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
202theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements