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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  ⊢  
  : , : , :
1reference265  ⊢  
2instantiation278, 4  ⊢  
  : , : , :
3instantiation219, 5  ⊢  
  : , :
4instantiation6, 199, 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, 104, 167, 15, 16, 17, 18, 19, 20  ⊢  
  : , : , : , :
11instantiation21, 104, 22, 23, 24, 25, 26  ⊢  
  : , : , :
12instantiation27, 247, 306, 301, 248, 28  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
13instantiation29, 80, 226, 303, 289, 30, 31, 32, 33, 34, 83, 35, 36, 37, 97, 247, 106, 110, 38, 94*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
14theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_eq
15instantiation195, 39, 41, 42  ⊢  
  : , : , : , :
16instantiation195, 40, 41, 42  ⊢  
  : , : , : , :
17instantiation195, 43, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation195, 44, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
19instantiation195, 45, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation195, 46, 63, 47  ⊢  
  : , : , : , :
21theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.expr_arrays.varray_eq_via_elem_eq
22instantiation262  ⊢  
  : , : , :
23instantiation262  ⊢  
  : , : , :
24instantiation219, 48  ⊢  
  : , :
25instantiation271  ⊢  
  :
26instantiation271  ⊢  
  :
27theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.circuit_equiv_temporal_sub
28instantiation269  ⊢  
  : , :
29theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.input_consolidation
30instantiation269  ⊢  
  : , :
31instantiation49, 50  ⊢  
  : , :
32axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._u_ket_register
33instantiation195, 51, 52, 53  ⊢  
  : , : , : , :
34instantiation219, 54  ⊢  
  : , :
35instantiation219, 55  ⊢  
  : , :
36instantiation195, 56, 57, 58  ⊢  
  : , : , : , :
37instantiation120, 183, 259, 94  ⊢  
  : , : , :
38instantiation59, 286, 60, 61, 62, 63  ⊢  
  : , :
39instantiation79, 64, 65, 66, 126, 67, 84, 78, 68*  ⊢  
  : , : , : , :
40instantiation79, 69, 70, 71, 72, 84, 85, 78, 73*  ⊢  
  : , : , : , :
41instantiation219, 74  ⊢  
  : , :
42instantiation219, 75  ⊢  
  : , :
43instantiation109, 110  ⊢  
  : , :
44instantiation79, 80, 76, 242, 226, 84, 78, 134*, 229*  ⊢  
  : , : , : , :
45instantiation79, 80, 77, 242, 226, 84, 78, 134*, 229*  ⊢  
  : , : , : , :
46instantiation79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 134*, 135*  ⊢  
  : , : , : , :
47instantiation219, 86  ⊢  
  : , :
48instantiation87, 88, 89, 90  ⊢  
  : , : , : , : , :
49theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.left_from_and
50theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._Psi_ket_is_normalized_vec
51instantiation91  ⊢  
  : , : , :
52instantiation271  ⊢  
  :
53instantiation219, 92  ⊢  
  : , :
54instantiation93, 96, 94  ⊢  
  : , : , :
55instantiation95, 96, 97  ⊢  
  : , : , :
56instantiation98  ⊢  
  : , :
57instantiation271  ⊢  
  :
58instantiation219, 99  ⊢  
  : , :
59theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.and_if_all
60instantiation262  ⊢  
  : , : , :
61instantiation271  ⊢  
  :
62instantiation219, 172  ⊢  
  : , :
63instantiation271  ⊢  
  :
64theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat5
65instantiation153  ⊢  
  : , : , : , : , :
66instantiation153  ⊢  
  : , : , : , : , :
67instantiation107, 110, 127  ⊢  
  : , : , :
68instantiation265, 100, 101  ⊢  
  : , : , :
69theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat6
70instantiation161  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
71instantiation161  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
72instantiation161  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
73instantiation265, 102, 129  ⊢  
  : , : , :
74instantiation238, 306, 301, 247, 226, 248, 218, 260, 264  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
75instantiation103, 104, 105, 110  ⊢  
  : , : , :
76instantiation269  ⊢  
  : , :
77instantiation269  ⊢  
  : , :
78instantiation107, 108, 229  ⊢  
  : , : , :
79theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
80theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
81instantiation269  ⊢  
  : , :
82instantiation269  ⊢  
  : , :
83instantiation269  ⊢  
  : , :
84instantiation107, 106, 134  ⊢  
  : , : , :
85instantiation107, 108, 135  ⊢  
  : , : , :
86instantiation109, 110  ⊢  
  : , :
87theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.merge
88instantiation117, 111, 112  ⊢  
  :
89instantiation117, 113, 114  ⊢  
  :
90instantiation271  ⊢  
  :
91theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3
92instantiation121, 115, 116  ⊢  
  : , : , :
93theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_front
94instantiation203, 259  ⊢  
  :
95theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_back
96instantiation117, 118, 119  ⊢  
  :
97instantiation120, 259, 257, 279  ⊢  
  : , : , :
98theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2
99instantiation121, 122, 123  ⊢  
  : , : , :
100instantiation130, 124, 125, 126, 127, 134, 229  ⊢  
  : , : , : , :
101instantiation265, 128, 129  ⊢  
  : , : , :
102instantiation130, 131, 132, 133, 134, 135, 229  ⊢  
  : , : , : , :
103theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.len_of_ranges_with_repeated_indices_from_1
104theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat3
105instantiation136, 286  ⊢  
  : , :
106instantiation304, 174, 303  ⊢  
  : , : , :
107theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
108instantiation304, 174, 289  ⊢  
  : , : , :
109theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
110instantiation304, 174, 167  ⊢  
  : , : , :
111instantiation145, 137, 292  ⊢  
  : , :
112instantiation147, 138  ⊢  
  : , :
113instantiation145, 139, 140  ⊢  
  : , :
114instantiation147, 141  ⊢  
  : , :
115instantiation149, 142  ⊢  
  : , : , :
116instantiation265, 143, 144  ⊢  
  : , : , :
117theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonneg_int_is_natural
118instantiation145, 293, 146  ⊢  
  : , :
119instantiation147, 148  ⊢  
  : , :
120theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add
121theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
122instantiation149, 150  ⊢  
  : , : , :
123instantiation265, 151, 152  ⊢  
  : , : , :
124theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat5
125instantiation153  ⊢  
  : , : , : , : , :
126instantiation153  ⊢  
  : , : , : , : , :
127instantiation265, 154, 155  ⊢  
  : , : , :
128instantiation225, 247, 301, 156, 248, 226, 157, 260, 264  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
129instantiation195, 158, 159, 160  ⊢  
  : , : , : , :
130axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
131theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat6
132instantiation161  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
133instantiation161  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
134instantiation252, 259, 260, 253  ⊢  
  : , : , :
135instantiation265, 162, 163  ⊢  
  : , : , :
136theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len_typical_eq
137instantiation304, 166, 165  ⊢  
  : , : , :
138instantiation164, 165  ⊢  
  :
139instantiation304, 166, 167  ⊢  
  : , : , :
140instantiation304, 168, 298  ⊢  
  : , : , :
141instantiation169, 274, 170, 277, 171, 172*, 173*  ⊢  
  : , : , :
142instantiation304, 174, 175  ⊢  
  : , : , :
143instantiation278, 256  ⊢  
  : , : , :
144instantiation241, 247, 301, 306, 248, 176, 257, 183, 259, 177*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
145theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
146instantiation287, 178, 233  ⊢  
  : , : , :
147theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.nonneg_difference
148instantiation179, 301  ⊢  
  :
149theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_len
150instantiation180, 286, 181, 306, 207  ⊢  
  : , :
151instantiation278, 256  ⊢  
  : , : , :
152instantiation241, 247, 301, 306, 248, 182, 259, 183, 184*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
153theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_5_typical_eq
154instantiation225, 247, 301, 248, 226, 249, 260, 264, 250, 259  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
155instantiation185, 301, 247, 226, 248, 260, 264, 259  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
156theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
157instantiation186  ⊢  
  : , : , : , :
158instantiation265, 187, 188  ⊢  
  : , : , :
159instantiation241, 247, 286, 248, 189, 191, 260, 264, 190*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
160instantiation241, 306, 286, 247, 191, 248, 192, 264, 193*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_6_typical_eq
162instantiation278, 194  ⊢  
  : , : , :
163instantiation195, 196, 197, 198  ⊢  
  : , : , : , :
164theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
165instantiation200, 303, 199  ⊢  
  : , :
166theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
167instantiation200, 303, 289  ⊢  
  : , :
168theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.neg_int_within_int
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
170theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
171instantiation201, 202  ⊢  
  : , :
172instantiation203, 260  ⊢  
  :
173instantiation219, 204  ⊢  
  : , :
174theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
175instantiation205, 301, 247, 206, 248, 207, 306, 208  ⊢  
  : , : , : , : , :
176instantiation269  ⊢  
  : , :
177instantiation265, 209, 267  ⊢  
  : , : , :
178instantiation295, 210  ⊢  
  : , :
179theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_lower_bound
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure
181instantiation262  ⊢  
  : , : , :
182instantiation269  ⊢  
  : , :
183theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
184instantiation265, 211, 279  ⊢  
  : , : , :
185theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general_rev
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
187instantiation213, 306, 286, 212, 260, 264  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
188instantiation213, 301, 306, 214, 215, 260, 264  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
189instantiation262  ⊢  
  : , : , :
190instantiation219, 216, 221*  ⊢  
  : , :
191instantiation262  ⊢  
  : , : , :
192instantiation217, 218, 260  ⊢  
  : , :
193instantiation219, 220, 221*  ⊢  
  : , :
194instantiation222, 260, 259  ⊢  
  : , :
195theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
196instantiation225, 247, 301, 248, 226, 223, 260, 264, 224, 259  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
197instantiation225, 301, 306, 226, 227, 260, 264, 245, 250, 259  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
198instantiation265, 228, 229  ⊢  
  : , : , :
199theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
200theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
201theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
202instantiation230, 289  ⊢  
  :
203theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_left
204instantiation231, 260, 264  ⊢  
  : , :
205theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_from_nonneg
206instantiation269  ⊢  
  : , :
207instantiation287, 232, 233  ⊢  
  : , : , :
208theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
209instantiation278, 234  ⊢  
  : , : , :
210theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_set_within_int
211instantiation278, 235  ⊢  
  : , : , :
212instantiation262  ⊢  
  : , : , :
213theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
214instantiation269  ⊢  
  : , :
215instantiation269  ⊢  
  : , :
216instantiation238, 247, 286, 306, 248, 239, 259, 260, 236*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
217theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
218instantiation304, 276, 237  ⊢  
  : , : , :
219theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
220instantiation238, 247, 286, 306, 248, 239, 259, 264, 240*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
221instantiation241, 247, 301, 306, 248, 242, 259, 243*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
222theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
223instantiation269  ⊢  
  : , :
224instantiation244, 245, 250  ⊢  
  : , :
225theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
226instantiation269  ⊢  
  : , :
227instantiation269  ⊢  
  : , :
228instantiation246, 247, 306, 301, 248, 249, 260, 264, 250, 259, 251  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
229instantiation252, 259, 264, 253  ⊢  
  : , : , :
230theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
231theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
232instantiation295, 254  ⊢  
  : , :
233instantiation255, 256  ⊢  
  : , :
234instantiation258, 257  ⊢  
  :
235instantiation258, 259  ⊢  
  :
236instantiation263, 260  ⊢  
  :
237instantiation304, 284, 261  ⊢  
  : , : , :
238theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
239instantiation262  ⊢  
  : , : , :
240instantiation263, 264  ⊢  
  :
241theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
242instantiation269  ⊢  
  : , :
243instantiation265, 266, 267  ⊢  
  : , : , :
244theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
245instantiation304, 276, 268  ⊢  
  : , : , :
246theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
247axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
248theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
249instantiation269  ⊢  
  : , :
250instantiation304, 276, 270  ⊢  
  : , : , :
251instantiation271  ⊢  
  :
252theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
253instantiation271  ⊢  
  :
254theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_set_within_nat
255theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.enumeration.fold_singleton
256theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.negated_zero
257instantiation304, 276, 272  ⊢  
  : , : , :
258theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_right
259instantiation304, 276, 273  ⊢  
  : , : , :
260instantiation304, 276, 274  ⊢  
  : , : , :
261instantiation304, 294, 275  ⊢  
  : , : , :
262theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
263theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
264instantiation304, 276, 277  ⊢  
  : , : , :
265axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
266instantiation278, 279  ⊢  
  : , : , :
267theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
268instantiation304, 280, 281  ⊢  
  : , : , :
269theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
270instantiation304, 284, 282  ⊢  
  : , : , :
271axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
272instantiation304, 284, 283  ⊢  
  : , : , :
273instantiation304, 284, 285  ⊢  
  : , : , :
274instantiation287, 288, 303  ⊢  
  : , : , :
275instantiation304, 305, 286  ⊢  
  : , : , :
276theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
277instantiation287, 288, 289  ⊢  
  : , : , :
278axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
279theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
280theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_neg_within_real
281instantiation304, 290, 291  ⊢  
  : , : , :
282instantiation304, 294, 292  ⊢  
  : , : , :
283instantiation304, 294, 293  ⊢  
  : , : , :
284theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
285instantiation304, 294, 300  ⊢  
  : , : , :
286theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
287theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
288instantiation295, 296  ⊢  
  : , :
289axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
290theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_neg_within_real_neg
291instantiation304, 297, 298  ⊢  
  : , : , :
292instantiation299, 300  ⊢  
  :
293instantiation304, 305, 301  ⊢  
  : , : , :
294theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
295theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
296theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
297theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.neg_int_within_rational_neg
298instantiation302, 303  ⊢  
  :
299theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
300instantiation304, 305, 306  ⊢  
  : , : , :
301theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
302theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
303axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
304theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
305theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
306theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements