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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  ⊢  
  : , : , :
1reference138  ⊢  
2instantiation138, 4, 5, 6*  ⊢  
  : , : , :
3modus ponens7, 56  ⊢  
4instantiation138, 8, 9  ⊢  
  : , : , :
5instantiation10, 228  ⊢  
  :
6instantiation162, 11, 12  ⊢  
  : , : , :
7instantiation13, 218, 226, 153, 85, 154, 14*  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
8instantiation15, 123  ⊢  
  :
9axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._Psi_def
10theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._psi_t_formula
11instantiation171, 16  ⊢  
  : , : , :
12instantiation162, 17, 18  ⊢  
  : , : , :
13theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_distribution_over_summation
14instantiation162, 19, 20  ⊢  
  : , : , :
15axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._alpha_m_def
16instantiation50, 21, 22, 23  ⊢  
  : , : , : , :
17instantiation162, 24, 25  ⊢  
  : , : , :
18instantiation61, 62, 95, 26, 56, 27*  ⊢  
  : , : , :
19instantiation171, 28, 29*, 30*  ⊢  
  : , : , :
20modus ponens31, 32  ⊢  
21instantiation59, 95, 231, 153, 154, 33  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
22instantiation60, 231, 95, 33  ⊢  
  : , : , : , : , :
23instantiation61, 220, 95, 55, 33  ⊢  
  : , : , :
24instantiation162, 34, 35  ⊢  
  : , : , :
25instantiation60, 231, 226, 95, 55, 56  ⊢  
  : , : , : , : , :
26instantiation158  ⊢  
  : , : , :
27instantiation70, 95, 36  ⊢  
  : , :
28modus ponens37, 38  ⊢  
29instantiation39, 194  ⊢  
  : , :
30instantiation39, 194  ⊢  
  : , :
31instantiation40, 218  ⊢  
  : , : , : , :
32generalization41  ⊢  
33instantiation75, 107, 98, 72  ⊢  
  : , : , : , :
34instantiation59, 95, 231, 153, 154, 42  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
35instantiation54, 226, 220, 153, 81, 55, 154, 43  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
36instantiation118, 44, 67  ⊢  
  : , : , :
37instantiation45, 218  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
38generalization46  ⊢  
39theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.conditionals.satisfied_condition_reduction
40axiom  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.scalar_sum_extends_number_sum
41instantiation165, 92, 71,  ⊢  
  : , :
42instantiation118, 56, 47  ⊢  
  : , : , :
43instantiation118, 48, 49  ⊢  
  : , : , :
44instantiation82, 107, 108, 83, 72  ⊢  
  : , : , : , :
45theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.lambda_maps.general_lambda_substitution
46instantiation50, 51, 52, 53,  ⊢  
  : , : , : , :
47instantiation54, 231, 220, 153, 55, 154, 56  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
48instantiation75, 107, 108, 57, 72  ⊢  
  : , : , : , :
49instantiation84, 62, 58  ⊢  
  : , : , :
50theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
51instantiation59, 92, 226, 153, 85, 154, 64,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
52instantiation60, 226, 231, 92, 85, 64,  ⊢  
  : , : , : , : , :
53instantiation61, 62, 92, 63, 64, 65*,  ⊢  
  : , : , :
54theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_disassociation
55instantiation168  ⊢  
  : , :
56instantiation118, 66, 67  ⊢  
  : , : , :
57instantiation106, 107, 108, 68  ⊢  
  : , : , :
58instantiation158  ⊢  
  : , : , :
59theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.scalar_mult_absorption
60theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_pulling_scalar_out_front
61theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.scalar_mult_factorization
62theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat3
63instantiation158  ⊢  
  : , : , :
64instantiation118, 69, 77,  ⊢  
  : , : , :
65instantiation70, 92, 71,  ⊢  
  : , :
66instantiation75, 107, 108, 83, 72  ⊢  
  : , : , : , :
67instantiation84, 220, 85  ⊢  
  : , : , :
68instantiation118, 73, 74  ⊢  
  : , : , :
69instantiation75, 107, 108, 83, 93,  ⊢  
  : , : , : , :
70axiom  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_extends_number_mult
71instantiation118, 76, 77,  ⊢  
  : , : , :
72modus ponens78, 79  ⊢  
73instantiation96, 107, 108, 80, 98  ⊢  
  : , : , : , : , :
74instantiation84, 220, 81  ⊢  
  : , : , :
75theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_ket_in_QmultCodomain
76instantiation82, 107, 108, 83, 93,  ⊢  
  : , : , : , :
77instantiation84, 220, 85  ⊢  
  : , : , :
78instantiation86, 218, 91  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
79generalization87  ⊢  
80instantiation106, 107, 108, 88  ⊢  
  : , : , :
81instantiation168  ⊢  
  : , :
82theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_ket_is_ket
83instantiation106, 107, 108, 89  ⊢  
  : , : , :
84axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.multi_qmult_def
85instantiation168  ⊢  
  : , :
86theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.addition.summation_closure
87instantiation90, 91, 92, 93  ⊢  
  : , : , : , :
88instantiation94, 95, 107, 108, 97  ⊢  
  : , : , : , :
89instantiation96, 107, 108, 97, 98  ⊢  
  : , : , : , : , :
90theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.scalar_multiplication.scalar_mult_closure
91instantiation99, 136  ⊢  
  :
92instantiation116, 100, 101  ⊢  
  : , :
93instantiation102, 228, 194  ⊢  
  : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_complex_closure
95instantiation131, 103, 104, 105  ⊢  
  : , :
96theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_op_is_op
97instantiation106, 107, 108, 109  ⊢  
  : , : , :
98instantiation110, 136, 111  ⊢  
  : , : , :
99theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.complex_vec_set_is_vec_space
100instantiation229, 197, 112  ⊢  
  : , : , :
101instantiation138, 113, 114  ⊢  
  : , : , :
102theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_in_register_space
103instantiation229, 197, 115  ⊢  
  : , : , :
104instantiation116, 189, 117  ⊢  
  : , :
105instantiation118, 119, 120  ⊢  
  : , : , :
106theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_op_is_linmap
107instantiation121, 136  ⊢  
  :
108theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.inner_products.complex_set_is_hilbert_space
109instantiation122, 228, 123  ⊢  
  : , :
110theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.qmult_matrix_is_linmap
111instantiation190, 124, 125  ⊢  
  : , : , :
112instantiation229, 178, 126  ⊢  
  : , : , :
113instantiation165, 141, 127  ⊢  
  : , :
114instantiation162, 128, 129  ⊢  
  : , : , :
115instantiation229, 208, 130  ⊢  
  : , : , :
116theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
117instantiation131, 174, 189, 148  ⊢  
  : , :
118theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
119instantiation132, 196, 133  ⊢  
  : , :
120instantiation171, 134  ⊢  
  : , : , :
121theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.inner_products.complex_vec_set_is_hilbert_space
122theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_bra_is_lin_map
123assumption  ⊢  
124instantiation135, 136  ⊢  
  :
125instantiation137, 228  ⊢  
  :
126theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.e_is_real_pos
127instantiation138, 139, 140  ⊢  
  : , : , :
128instantiation152, 231, 142, 153, 144, 154, 141, 166, 167, 156  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
129instantiation152, 153, 226, 142, 154, 143, 144, 189, 157, 166, 167, 156  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
130instantiation229, 217, 225  ⊢  
  : , : , :
131theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_complex_closure
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_rational_non_zero__not_zero
133instantiation229, 145, 146  ⊢  
  : , : , :
134instantiation147, 174, 189, 148, 149*  ⊢  
  : , :
135theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.matrices.unitaries_are_matrices
136instantiation150, 226, 223  ⊢  
  : , :
137theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QFT.invFT_is_unitary
138theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
139instantiation165, 151, 156  ⊢  
  : , :
140instantiation152, 153, 226, 231, 154, 155, 166, 167, 156  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
141instantiation165, 189, 157  ⊢  
  : , :
142theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
143instantiation168  ⊢  
  : , :
144instantiation158  ⊢  
  : , : , :
145theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational_nonzero
146instantiation159, 202, 160  ⊢  
  : , :
147theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_as_mult
148instantiation161, 220  ⊢  
  :
149instantiation162, 163, 164  ⊢  
  : , : , :
150theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_natpos_closure
151instantiation165, 166, 167  ⊢  
  : , :
152theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
153axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
154theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
155instantiation168  ⊢  
  : , :
156instantiation229, 197, 169  ⊢  
  : , : , :
157instantiation229, 197, 170  ⊢  
  : , : , :
158theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
159theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_rational_pos_closure_bin
160instantiation229, 219, 228  ⊢  
  : , : , :
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nonzero_if_is_nat_pos
162axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
163instantiation171, 172  ⊢  
  : , : , :
164instantiation173, 174, 175  ⊢  
  : , :
165theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
166theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
167instantiation229, 197, 176  ⊢  
  : , : , :
168theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
169instantiation229, 208, 177  ⊢  
  : , : , :
170instantiation229, 178, 179  ⊢  
  : , : , :
171axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
172instantiation180, 181, 218, 182*  ⊢  
  : , :
173theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.commutation
174instantiation229, 197, 183  ⊢  
  : , : , :
175instantiation229, 197, 184  ⊢  
  : , : , :
176theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_is_real
177instantiation229, 217, 185  ⊢  
  : , : , :
178theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
179theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.neg_power_as_div
181instantiation229, 186, 187  ⊢  
  : , : , :
182instantiation188, 189  ⊢  
  :
183instantiation190, 191, 228  ⊢  
  : , : , :
184instantiation229, 208, 192  ⊢  
  : , : , :
185instantiation229, 193, 194  ⊢  
  : , : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_nonzero_within_complex_nonzero
187instantiation229, 195, 196  ⊢  
  : , : , :
188theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.complex_x_to_first_power_is_x
189instantiation229, 197, 198  ⊢  
  : , : , :
190theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
191instantiation199, 200  ⊢  
  : , :
192instantiation229, 201, 202  ⊢  
  : , : , :
193instantiation203, 204, 205  ⊢  
  : , :
194assumption  ⊢  
195theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_nonzero_within_real_nonzero
196instantiation229, 206, 207  ⊢  
  : , : , :
197theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
198instantiation229, 208, 209  ⊢  
  : , : , :
199theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
200theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
201theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.rational_pos_within_rational
202instantiation210, 211, 212  ⊢  
  : , :
203theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
204theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
205instantiation213, 214, 215  ⊢  
  : , :
206theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nonzero_int_within_rational_nonzero
207instantiation229, 216, 220  ⊢  
  : , : , :
208theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
209instantiation229, 217, 222  ⊢  
  : , : , :
210theorem  ⊢  
 proveit.numbers.division.div_rational_pos_closure
211instantiation229, 219, 218  ⊢  
  : , : , :
212instantiation229, 219, 220  ⊢  
  : , : , :
213theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
214instantiation221, 222, 223  ⊢  
  : , :
215instantiation224, 225  ⊢  
  :
216theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_nonzero_int
217theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
218theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
219theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.nat_pos_within_rational_pos
220theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
221theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_int_closure
222instantiation229, 230, 226  ⊢  
  : , : , :
223instantiation229, 227, 228  ⊢  
  : , : , :
224theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
225instantiation229, 230, 231  ⊢  
  : , : , :
226theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
227theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
228axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
229theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
230theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
231theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements