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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  ⊢  
  : , : , :
1reference272  ⊢  
2instantiation285, 4  ⊢  
  : , : , :
3instantiation226, 5  ⊢  
  : , :
4instantiation6, 206, 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, 111, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22  ⊢  
  : , : , : , :
11instantiation23, 111, 24, 25, 26, 27, 28  ⊢  
  : , : , :
12instantiation29, 308, 313, 254, 30, 255  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
13instantiation31, 87, 233, 310, 296, 32, 33, 34, 35, 36, 90, 37, 38, 39, 104, 254, 113, 117, 40, 101*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
14theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_eq
15instantiation207, 41, 42  ⊢  
  : , :
16instantiation272, 43, 44  ⊢  
  : , : , :
17instantiation202, 45, 47, 48  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation202, 46, 47, 48  ⊢  
  : , : , : , :
19instantiation202, 49, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation202, 50, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
21instantiation202, 51, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
22instantiation202, 52, 69, 53  ⊢  
  : , : , : , :
23theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.expr_arrays.varray_eq_via_elem_eq
24instantiation269  ⊢  
  : , : , :
25instantiation269  ⊢  
  : , : , :
26instantiation278  ⊢  
  :
27instantiation278  ⊢  
  :
28instantiation226, 54  ⊢  
  : , :
29theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.circuit_equiv_temporal_sub
30instantiation276  ⊢  
  : , :
31theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.output_consolidation
32instantiation276  ⊢  
  : , :
33instantiation55, 56  ⊢  
  : , :
34axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._u_ket_register
35instantiation202, 57, 58, 59  ⊢  
  : , : , : , :
36instantiation226, 60  ⊢  
  : , :
37instantiation226, 61  ⊢  
  : , :
38instantiation202, 62, 63, 64  ⊢  
  : , : , : , :
39instantiation127, 190, 266, 101  ⊢  
  : , : , :
40instantiation65, 293, 66, 67, 68, 69  ⊢  
  : , :
41instantiation114, 310, 141  ⊢  
  : , : , :
42instantiation114, 296, 236  ⊢  
  : , : , :
43instantiation285, 141  ⊢  
  : , : , :
44instantiation285, 236  ⊢  
  : , : , :
45instantiation86, 70, 71, 72, 73, 91, 84, 92, 74, 75*  ⊢  
  : , : , : , :
46instantiation86, 76, 77, 78, 79, 91, 84, 92, 80*  ⊢  
  : , : , : , :
47instantiation226, 81  ⊢  
  : , :
48instantiation226, 82  ⊢  
  : , :
49instantiation86, 87, 83, 249, 233, 91, 84, 141*, 236*  ⊢  
  : , : , : , :
50instantiation86, 87, 85, 89, 90, 91, 92, 141*, 142*  ⊢  
  : , : , : , :
51instantiation116, 117  ⊢  
  : , :
52instantiation86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 141*, 142*  ⊢  
  : , : , : , :
53instantiation226, 93  ⊢  
  : , :
54instantiation94, 95, 96, 97  ⊢  
  : , : , : , : , :
55theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.left_from_and
56theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._Psi_ket_is_normalized_vec
57instantiation98  ⊢  
  : , : , :
58instantiation278  ⊢  
  :
59instantiation226, 99  ⊢  
  : , :
60instantiation100, 103, 101  ⊢  
  : , : , :
61instantiation102, 103, 104  ⊢  
  : , : , :
62instantiation105  ⊢  
  : , :
63instantiation278  ⊢  
  :
64instantiation226, 106  ⊢  
  : , :
65theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.and_if_all
66instantiation269  ⊢  
  : , : , :
67instantiation278  ⊢  
  :
68instantiation226, 179  ⊢  
  : , :
69instantiation278  ⊢  
  :
70theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat5
71instantiation160  ⊢  
  : , : , : , : , :
72instantiation160  ⊢  
  : , : , : , : , :
73instantiation160  ⊢  
  : , : , : , : , :
74instantiation114, 117, 134  ⊢  
  : , : , :
75instantiation272, 107, 108  ⊢  
  : , : , :
76theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat6
77instantiation168  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
78instantiation168  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
79instantiation168  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
80instantiation272, 109, 136  ⊢  
  : , : , :
81instantiation245, 313, 308, 254, 233, 255, 225, 267, 271  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
82instantiation110, 111, 112, 117  ⊢  
  : , : , :
83instantiation276  ⊢  
  : , :
84instantiation114, 115, 236  ⊢  
  : , : , :
85instantiation276  ⊢  
  : , :
86theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
87theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
88instantiation276  ⊢  
  : , :
89instantiation276  ⊢  
  : , :
90instantiation276  ⊢  
  : , :
91instantiation114, 113, 141  ⊢  
  : , : , :
92instantiation114, 115, 142  ⊢  
  : , : , :
93instantiation116, 117  ⊢  
  : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.merge
95instantiation124, 118, 119  ⊢  
  :
96instantiation124, 120, 121  ⊢  
  :
97instantiation278  ⊢  
  :
98theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3
99instantiation128, 122, 123  ⊢  
  : , : , :
100theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_front
101instantiation210, 266  ⊢  
  :
102theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.partition_back
103instantiation124, 125, 126  ⊢  
  :
104instantiation127, 266, 264, 286  ⊢  
  : , : , :
105theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2
106instantiation128, 129, 130  ⊢  
  : , : , :
107instantiation137, 131, 132, 133, 141, 236, 142, 134  ⊢  
  : , : , : , :
108instantiation272, 135, 136  ⊢  
  : , : , :
109instantiation137, 138, 139, 140, 141, 236, 142  ⊢  
  : , : , : , :
110theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.len_of_ranges_with_repeated_indices_from_1
111theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat3
112instantiation143, 293  ⊢  
  : , :
113instantiation311, 181, 310  ⊢  
  : , : , :
114theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
115instantiation311, 181, 296  ⊢  
  : , : , :
116theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
117instantiation311, 181, 174  ⊢  
  : , : , :
118instantiation152, 144, 299  ⊢  
  : , :
119instantiation154, 145  ⊢  
  : , :
120instantiation152, 146, 147  ⊢  
  : , :
121instantiation154, 148  ⊢  
  : , :
122instantiation156, 149  ⊢  
  : , : , :
123instantiation272, 150, 151  ⊢  
  : , : , :
124theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonneg_int_is_natural
125instantiation152, 300, 153  ⊢  
  : , :
126instantiation154, 155  ⊢  
  : , :
127theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.subtract_from_add
128theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
129instantiation156, 157  ⊢  
  : , : , :
130instantiation272, 158, 159  ⊢  
  : , : , :
131theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat5
132instantiation160  ⊢  
  : , : , : , : , :
133instantiation160  ⊢  
  : , : , : , : , :
134instantiation272, 161, 162  ⊢  
  : , : , :
135instantiation232, 163, 308, 254, 164, 233, 255, 267, 271  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
136instantiation202, 165, 166, 167  ⊢  
  : , : , : , :
137axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
138theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat6
139instantiation168  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
140instantiation168  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
141instantiation259, 266, 267, 260  ⊢  
  : , : , :
142instantiation272, 169, 170  ⊢  
  : , : , :
143theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len_typical_eq
144instantiation311, 173, 172  ⊢  
  : , : , :
145instantiation171, 172  ⊢  
  :
146instantiation311, 173, 174  ⊢  
  : , : , :
147instantiation311, 175, 305  ⊢  
  : , : , :
148instantiation176, 281, 177, 284, 178, 179*, 180*  ⊢  
  : , : , :
149instantiation311, 181, 182  ⊢  
  : , : , :
150instantiation285, 263  ⊢  
  : , : , :
151instantiation248, 254, 308, 313, 255, 183, 264, 190, 266, 184*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
152theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
153instantiation294, 185, 240  ⊢  
  : , : , :
154theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.nonneg_difference
155instantiation186, 308  ⊢  
  :
156theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_len
157instantiation187, 293, 188, 313, 214  ⊢  
  : , :
158instantiation285, 263  ⊢  
  : , : , :
159instantiation248, 254, 308, 313, 255, 189, 266, 190, 191*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
160theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_5_typical_eq
161instantiation232, 254, 308, 255, 233, 256, 267, 271, 257, 266  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
162instantiation192, 308, 254, 233, 255, 267, 271, 266  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
163theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
164instantiation193  ⊢  
  : , : , : , :
165instantiation272, 194, 195  ⊢  
  : , : , :
166instantiation248, 254, 293, 255, 196, 198, 267, 271, 197*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
167instantiation248, 313, 293, 254, 198, 255, 199, 271, 200*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
168theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_6_typical_eq
169instantiation285, 201  ⊢  
  : , : , :
170instantiation202, 203, 204, 205  ⊢  
  : , : , : , :
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
172instantiation207, 310, 206  ⊢  
  : , :
173theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
174instantiation207, 310, 296  ⊢  
  : , :
175theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.neg_int_within_int
176theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
177theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
178instantiation208, 209  ⊢  
  : , :
179instantiation210, 267  ⊢  
  :
180instantiation226, 211  ⊢  
  : , :
181theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
182instantiation212, 308, 254, 213, 255, 214, 313, 215  ⊢  
  : , : , : , : , :
183instantiation276  ⊢  
  : , :
184instantiation272, 216, 274  ⊢  
  : , : , :
185instantiation302, 217  ⊢  
  : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_lower_bound
187theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure
188instantiation269  ⊢  
  : , : , :
189instantiation276  ⊢  
  : , :
190theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
191instantiation272, 218, 286  ⊢  
  : , : , :
192theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general_rev
193theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
194instantiation220, 313, 293, 219, 267, 271  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
195instantiation220, 308, 313, 221, 222, 267, 271  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
196instantiation269  ⊢  
  : , : , :
197instantiation226, 223, 228*  ⊢  
  : , :
198instantiation269  ⊢  
  : , : , :
199instantiation224, 225, 267  ⊢  
  : , :
200instantiation226, 227, 228*  ⊢  
  : , :
201instantiation229, 267, 266  ⊢  
  : , :
202theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
203instantiation232, 254, 308, 255, 233, 230, 267, 271, 231, 266  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
204instantiation232, 308, 313, 233, 234, 267, 271, 252, 257, 266  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
205instantiation272, 235, 236  ⊢  
  : , : , :
206theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
207theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
208theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
209instantiation237, 296  ⊢  
  :
210theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_left
211instantiation238, 267, 271  ⊢  
  : , :
212theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_from_nonneg
213instantiation276  ⊢  
  : , :
214instantiation294, 239, 240  ⊢  
  : , : , :
215theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
216instantiation285, 241  ⊢  
  : , : , :
217theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_set_within_int
218instantiation285, 242  ⊢  
  : , : , :
219instantiation269  ⊢  
  : , : , :
220theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
221instantiation276  ⊢  
  : , :
222instantiation276  ⊢  
  : , :
223instantiation245, 254, 293, 313, 255, 246, 266, 267, 243*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
224theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
225instantiation311, 283, 244  ⊢  
  : , : , :
226theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
227instantiation245, 254, 293, 313, 255, 246, 266, 271, 247*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
228instantiation248, 254, 308, 313, 255, 249, 266, 250*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
229theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
230instantiation276  ⊢  
  : , :
231instantiation251, 252, 257  ⊢  
  : , :
232theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
233instantiation276  ⊢  
  : , :
234instantiation276  ⊢  
  : , :
235instantiation253, 254, 313, 308, 255, 256, 267, 271, 257, 266, 258  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
236instantiation259, 266, 271, 260  ⊢  
  : , : , :
237theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
238theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
239instantiation302, 261  ⊢  
  : , :
240instantiation262, 263  ⊢  
  : , :
241instantiation265, 264  ⊢  
  :
242instantiation265, 266  ⊢  
  :
243instantiation270, 267  ⊢  
  :
244instantiation311, 291, 268  ⊢  
  : , : , :
245theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
246instantiation269  ⊢  
  : , : , :
247instantiation270, 271  ⊢  
  :
248theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
249instantiation276  ⊢  
  : , :
250instantiation272, 273, 274  ⊢  
  : , : , :
251theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
252instantiation311, 283, 275  ⊢  
  : , : , :
253theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
254axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
255theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
256instantiation276  ⊢  
  : , :
257instantiation311, 283, 277  ⊢  
  : , : , :
258instantiation278  ⊢  
  :
259theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
260instantiation278  ⊢  
  :
261theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_set_within_nat
262theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.enumeration.fold_singleton
263theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.negated_zero
264instantiation311, 283, 279  ⊢  
  : , : , :
265theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_right
266instantiation311, 283, 280  ⊢  
  : , : , :
267instantiation311, 283, 281  ⊢  
  : , : , :
268instantiation311, 301, 282  ⊢  
  : , : , :
269theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
270theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
271instantiation311, 283, 284  ⊢  
  : , : , :
272axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
273instantiation285, 286  ⊢  
  : , : , :
274theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
275instantiation311, 287, 288  ⊢  
  : , : , :
276theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
277instantiation311, 291, 289  ⊢  
  : , : , :
278axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
279instantiation311, 291, 290  ⊢  
  : , : , :
280instantiation311, 291, 292  ⊢  
  : , : , :
281instantiation294, 295, 310  ⊢  
  : , : , :
282instantiation311, 312, 293  ⊢  
  : , : , :
283theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
284instantiation294, 295, 296  ⊢  
  : , : , :
285axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
286theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
287theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_neg_within_real
288instantiation311, 297, 298  ⊢  
  : , : , :
289instantiation311, 301, 299  ⊢  
  : , : , :
290instantiation311, 301, 300  ⊢  
  : , : , :
291theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
292instantiation311, 301, 307  ⊢  
  : , : , :
293theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
294theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
295instantiation302, 303  ⊢  
  : , :
296axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
297theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_neg_within_real_neg
298instantiation311, 304, 305  ⊢  
  : , : , :
299instantiation306, 307  ⊢  
  :
300instantiation311, 312, 308  ⊢  
  : , : , :
301theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
302theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
303theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
304theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.neg_int_within_rational_neg
305instantiation309, 310  ⊢  
  :
306theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
307instantiation311, 312, 313  ⊢  
  : , : , :
308theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
309theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_neg_closure
310axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
311theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
312theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
313theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
*equality replacement requirements