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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  ⊢  
  : , : , :
1theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.rhs_prob_via_equiv
2instantiation4, 108, 199, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 188, 196, 11, 12*  ⊢  
  : , : , : , : , :
3modus ponens13, 14  ⊢  
4theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.phase_kickbacks_on_register
5instantiation125, 15, 177, 54  ⊢  
  : , : , : , :
6modus ponens16, 17  ⊢  
7axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._u_ket_register
8axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._normalized_ket_u
9instantiation125, 18, 177, 54  ⊢  
  : , : , : , :
10modus ponens19, 20  ⊢  
11instantiation21, 190, 22, 23, 24, 25*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
12instantiation26, 146, 141, 145, 27, 28, 147, 51, 29, 30, 31, 32,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
13instantiation33, 194, 107, 34  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
14instantiation35, 36  ⊢  
  : , :
15instantiation78, 37, 80  ⊢  
  : , : , :
16instantiation40, 164, 165, 41  ⊢  
  : , : , : , :
17generalization38  ⊢  
18instantiation78, 39, 80  ⊢  
  : , : , :
19instantiation40, 164, 165, 41  ⊢  
  : , : , : , :
20generalization42  ⊢  
21theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.shift_equivalence
22instantiation43, 44, 122  ⊢  
  : , :
23instantiation113, 45  ⊢  
  : , :
24instantiation113, 46  ⊢  
  : , :
25instantiation110, 47, 48,  ⊢  
  : , : , :
26theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.disassociation
27instantiation161  ⊢  
  : , : , :
28instantiation160  ⊢  
  : , :
29instantiation197, 180, 49  ⊢  
  : , : , :
30theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.i_is_complex
31instantiation50, 51, 52,  ⊢  
  : , :
32instantiation197, 180, 65  ⊢  
  : , : , :
33theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.circuit_equiv_temporal_sub
34instantiation125, 53, 177, 54  ⊢  
  : , : , : , :
35theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.equiv_reversal
36instantiation55, 108, 199, 58  ⊢  
  : , : , :
37instantiation102, 103  ⊢  
  : , : , :
38instantiation56, 64, 57, 58,  ⊢  
  : , : , :
39instantiation102, 103  ⊢  
  : , : , :
40theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.conjunction_from_quantification
41instantiation166, 59, 93, 181, 60, 61*, 62*  ⊢  
  : , : , :
42instantiation63, 64, 65, 66,  ⊢  
  : , : , : , :
43theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure_bin
44instantiation197, 129, 67  ⊢  
  : , : , :
45instantiation110, 68, 69  ⊢  
  : , : , :
46instantiation110, 70, 71  ⊢  
  : , : , :
47instantiation140, 145, 141, 194, 147, 72, 73, 174, 176,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
48instantiation150, 176, 73, 177,  ⊢  
  : , : , :
49instantiation197, 74, 75  ⊢  
  : , : , :
50theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_complex_closure
51instantiation197, 180, 76  ⊢  
  : , : , :
52instantiation162, 77,  ⊢  
  :
53instantiation78, 79, 80  ⊢  
  : , : , :
54instantiation113, 81  ⊢  
  : , :
55axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE.QPE1_def
56theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.matrices.exponentiation.U_closure
57instantiation90, 141, 82  ⊢  
  : , :
58axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._unitary_U
59instantiation197, 184, 83  ⊢  
  : , : , :
60instantiation84, 85  ⊢  
  : , :
61instantiation110, 86, 87  ⊢  
  : , : , :
62instantiation125, 88, 151, 89  ⊢  
  : , : , : , :
63theorem  ⊢  
 proveit.linear_algebra.matrices.exponentiation.unital2pi_eigen_exp_application
64instantiation90, 141, 91,  ⊢  
  : , :
65instantiation92, 93, 178, 94  ⊢  
  : , : , :
66axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._eigen_uu
67instantiation95, 194, 145, 147, 96  ⊢  
  : , : , : , : , :
68instantiation123, 139  ⊢  
  : , : , :
69instantiation110, 97, 98  ⊢  
  : , : , :
70instantiation123, 139  ⊢  
  : , : , :
71instantiation132, 176  ⊢  
  :
72instantiation160  ⊢  
  : , :
73instantiation197, 180, 99,  ⊢  
  : , : , :
74theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.real_pos_within_real
75theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.pi_is_real_pos
76instantiation197, 184, 100  ⊢  
  : , : , :
77instantiation197, 180, 101,  ⊢  
  : , : , :
78theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_right_side_into
79instantiation102, 103  ⊢  
  : , : , :
80instantiation110, 104, 105  ⊢  
  : , : , :
81instantiation106, 107  ⊢  
  : , :
82instantiation197, 129, 108  ⊢  
  : , : , :
83instantiation197, 189, 164  ⊢  
  : , : , :
84theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.relax_less
85instantiation109, 199  ⊢  
  :
86instantiation140, 194, 141, 145, 130, 147, 143, 174, 173  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
87instantiation144, 145, 141, 147, 130, 174, 173  ⊢  
  : , : , : , :
88instantiation110, 111, 112  ⊢  
  : , : , :
89instantiation113, 114  ⊢  
  : , :
90theorem  ⊢  
 proveit.numbers.exponentiation.exp_natpos_closure
91instantiation136, 115,  ⊢  
  :
92theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.all_in_interval_co__is__real
93theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.zero_is_real
94axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._phase_in_interval
95theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_from_nonneg
96theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
97instantiation140, 145, 141, 194, 147, 130, 174, 173, 176  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
98instantiation116, 176, 173, 177  ⊢  
  : , : , :
99instantiation197, 184, 117,  ⊢  
  : , : , :
100instantiation197, 189, 118  ⊢  
  : , : , :
101instantiation197, 184, 119,  ⊢  
  : , : , :
102theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_len
103instantiation120, 146, 121, 145, 122, 194  ⊢  
  : , :
104instantiation123, 124  ⊢  
  : , : , :
105instantiation125, 126, 127, 128  ⊢  
  : , : , : , :
106theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
107instantiation197, 129, 199  ⊢  
  : , : , :
108axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
109theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_is_pos
110axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
111instantiation140, 194, 141, 145, 130, 147, 176, 174, 173  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
112instantiation131, 176, 173, 177  ⊢  
  : , : , :
113theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
114instantiation132, 173  ⊢  
  :
115instantiation157, 135, 133,  ⊢  
  :
116theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_31
117instantiation197, 189, 134,  ⊢  
  : , : , :
118instantiation197, 193, 141  ⊢  
  : , : , :
119instantiation197, 189, 135,  ⊢  
  : , : , :
120theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_closure
121instantiation161  ⊢  
  : , : , :
122instantiation136, 137  ⊢  
  :
123axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
124instantiation138, 174, 173, 139*  ⊢  
  : , :
125theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
126instantiation140, 194, 141, 142, 143, 176, 149, 173  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
127instantiation144, 145, 146, 147, 148, 176, 149, 173  ⊢  
  : , : , : , :
128instantiation150, 173, 176, 151  ⊢  
  : , : , :
129theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
130instantiation160  ⊢  
  : , :
131theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_12
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_left
133instantiation152, 164, 165, 156,  ⊢  
  : , : , :
134instantiation197, 153, 154,  ⊢  
  : , : , :
135instantiation197, 155, 156,  ⊢  
  : , : , :
136theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.nat_closure
137instantiation157, 164, 158  ⊢  
  :
138theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
139instantiation159, 176  ⊢  
  :
140theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
141theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
142instantiation160  ⊢  
  : , :
143theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.zero_is_complex
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.elim_zero_any
145axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
146theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
147theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
148instantiation161  ⊢  
  : , : , :
149instantiation162, 173  ⊢  
  :
150theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
151instantiation182  ⊢  
  :
152theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_upper_bound
153instantiation163, 188, 196  ⊢  
  : , :
154assumption  ⊢  
155instantiation163, 164, 165  ⊢  
  : , :
156assumption  ⊢  
157theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nonpos_int_is_int_nonpos
158instantiation166, 179, 178, 181, 167, 168*, 169*  ⊢  
  : , : , :
159theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.double_negation
160theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
162theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
163theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
164instantiation170, 190, 188  ⊢  
  : , :
165theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.zero_is_int
166theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.weak_bound_via_left_term_bound
167instantiation171, 199  ⊢  
  :
168instantiation172, 173, 174  ⊢  
  : , :
169instantiation175, 176, 177  ⊢  
  : , :
170theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_int_closure_bin
171theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
172theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.commutation
173instantiation197, 180, 178  ⊢  
  : , : , :
174instantiation197, 180, 179  ⊢  
  : , : , :
175theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_basic
176instantiation197, 180, 181  ⊢  
  : , : , :
177instantiation182  ⊢  
  :
178instantiation197, 184, 183  ⊢  
  : , : , :
179instantiation197, 184, 185  ⊢  
  : , : , :
180theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
181instantiation186, 187, 199  ⊢  
  : , : , :
182axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
183instantiation197, 189, 188  ⊢  
  : , : , :
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
185instantiation197, 189, 190  ⊢  
  : , : , :
186theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
187instantiation191, 192  ⊢  
  : , :
188instantiation197, 193, 194  ⊢  
  : , : , :
189theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
190instantiation195, 196  ⊢  
  :
191theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
192theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
193theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
194theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
195theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
196instantiation197, 198, 199  ⊢  
  : , : , :
197theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
198theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
199assumption  ⊢  
*equality replacement requirements