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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
0modus ponens1, 2, ,  ⊢  
1instantiation3, 54, 121, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10  ⊢  
  : , : , : , :
2instantiation11, 54, 12, 13, 14, ,  ⊢  
  : , : , :
3theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_neq
4instantiation102, 15, 17, 18  ⊢  
  : , : , : , :
5instantiation102, 16, 17, 18  ⊢  
  : , : , : , :
6instantiation102, 19, 62, 22  ⊢  
  : , : , : , :
7instantiation102, 20, 62, 22  ⊢  
  : , : , : , :
8instantiation102, 21, 62, 22  ⊢  
  : , : , : , :
9instantiation102, 60, 62, 22  ⊢  
  : , : , : , :
10instantiation102, 61, 62, 22  ⊢  
  : , : , : , :
11theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.expr_arrays.varray_neq_via_any_elem_neq
12instantiation164  ⊢  
  : , : , : , :
13instantiation164  ⊢  
  : , : , : , :
14instantiation23, 112, 185, 24, 186, 25, 26, 27, 28, 29, ,  ⊢  
  : , : , : , : , :
15instantiation74, 31, 30, 33, 34, 77, 78, 42, 35*  ⊢  
  : , : , : , :
16instantiation74, 31, 32, 33, 34, 77, 78, 42, 35*  ⊢  
  : , : , : , :
17instantiation118, 36  ⊢  
  : , :
18instantiation118, 37  ⊢  
  : , :
19instantiation74, 75, 38, 144, 133, 77, 78, 93*, 136*  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation74, 75, 39, 40, 41, 77, 42, 93*, 69*  ⊢  
  : , : , : , :
21instantiation74, 75, 43, 144, 133, 77, 78, 93*, 136*  ⊢  
  : , : , : , :
22instantiation118, 44  ⊢  
  : , :
23theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.or_if_any
24instantiation138  ⊢  
  : , : , :
25instantiation192  ⊢  
  : , :
26instantiation192  ⊢  
  : , :
27instantiation192  ⊢  
  : , :
28instantiation192  ⊢  
  : , :
29instantiation45, 46, 47, 48, 49, 50, ,  ⊢  
  : , : , :
30instantiation82  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
31theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat8
32instantiation82  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
33instantiation82  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
34instantiation82  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
35instantiation205, 51, 52  ⊢  
  : , : , :
36instantiation141, 242, 240, 185, 133, 186, 117, 178, 166  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
37instantiation53, 54, 55, 96  ⊢  
  : , : , :
38instantiation201  ⊢  
  : , :
39instantiation201  ⊢  
  : , :
40instantiation201  ⊢  
  : , :
41instantiation201  ⊢  
  : , :
42instantiation94, 148, 69  ⊢  
  : , : , :
43instantiation201  ⊢  
  : , :
44instantiation95, 96  ⊢  
  : , :
45theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_neq_via_any_elem_neq
46instantiation209, 56, 57  ⊢  
  : , :
47instantiation205, 58, 59  ⊢  
  : , : , :
48instantiation102, 60, 62, 63  ⊢  
  : , : , : , :
49instantiation102, 61, 62, 63  ⊢  
  : , : , : , :
50instantiation80, 152, 148, 185, 127, 124, 186, 64, ,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
51instantiation65, 66, 67, 68, 93, 136, 69  ⊢  
  : , : , : , :
52instantiation102, 70, 71, 72  ⊢  
  : , : , : , :
53theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.len_of_ranges_with_repeated_indices_from_1
54theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat4
55instantiation151, 200  ⊢  
  : , :
56instantiation94, 245, 93  ⊢  
  : , : , :
57instantiation94, 208, 136  ⊢  
  : , : , :
58instantiation224, 93  ⊢  
  : , : , :
59instantiation224, 136  ⊢  
  : , : , :
60instantiation74, 75, 73, 144, 133, 77, 78, 93*, 136*  ⊢  
  : , : , : , :
61instantiation74, 75, 76, 144, 133, 77, 78, 93*, 136*  ⊢  
  : , : , : , :
62instantiation180  ⊢  
  :
63instantiation118, 79  ⊢  
  : , :
64instantiation80, 185, 152, 242, 186, 127, 81, ,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
65axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
66theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat8
67instantiation82  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
68instantiation82  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
69instantiation205, 83, 84  ⊢  
  : , : , :
70instantiation102, 85, 86, 87  ⊢  
  : , : , : , :
71instantiation184, 185, 200, 186, 88, 90, 178, 166, 89*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
72instantiation184, 242, 200, 185, 90, 186, 91, 166, 92*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
73instantiation201  ⊢  
  : , :
74theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
75theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
76instantiation201  ⊢  
  : , :
77instantiation94, 152, 93  ⊢  
  : , : , :
78instantiation94, 148, 136  ⊢  
  : , : , :
79instantiation95, 96  ⊢  
  : , :
80theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.disassociate
81instantiation97, 98, 99, 100, ,  ⊢  
  : , :
82theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_8_typical_eq
83instantiation224, 101  ⊢  
  : , : , :
84instantiation102, 103, 104, 105  ⊢  
  : , : , : , :
85instantiation111, 242, 106, 107, 178, 166  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
86instantiation111, 240, 112, 108, 109, 110, 178, 166  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
87instantiation111, 112, 242, 113, 114, 178, 166  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
88instantiation164  ⊢  
  : , : , : , :
89instantiation118, 115, 120*  ⊢  
  : , :
90instantiation164  ⊢  
  : , : , : , :
91instantiation116, 117, 178  ⊢  
  : , :
92instantiation118, 119, 120*  ⊢  
  : , :
93instantiation161, 189, 178, 162  ⊢  
  : , : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
95theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
96instantiation243, 173, 121  ⊢  
  : , : , :
97theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.or_if_left
98instantiation123, 245, 127, 122  ⊢  
  : , :
99instantiation123, 208, 124, 125  ⊢  
  : , :
100instantiation126, 245, 127, 128, ,  ⊢  
  : , :
101instantiation129, 178, 189  ⊢  
  : , :
102theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
103instantiation132, 185, 240, 186, 133, 130, 178, 166, 131, 189  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
104instantiation132, 240, 242, 133, 134, 178, 166, 156, 159, 189  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
105instantiation205, 135, 136  ⊢  
  : , : , :
106theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat5
107instantiation137  ⊢  
  : , : , : , : , :
108instantiation201  ⊢  
  : , :
109instantiation201  ⊢  
  : , :
110instantiation138  ⊢  
  : , : , :
111theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
112theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
113instantiation138  ⊢  
  : , : , :
114instantiation138  ⊢  
  : , : , :
115instantiation141, 185, 200, 242, 186, 142, 189, 178, 139*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
116theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
117instantiation243, 203, 140  ⊢  
  : , : , :
118theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
119instantiation141, 185, 200, 242, 186, 142, 189, 166, 143*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
120instantiation184, 185, 240, 186, 144, 189, 145*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
121instantiation209, 245, 208  ⊢  
  : , :
122modus ponens146, 147  ⊢  
123theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.closure
124instantiation151, 148  ⊢  
  : , :
125modus ponens149, 150  ⊢  
126theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.any_if_all
127instantiation151, 152  ⊢  
  : , :
128modus ponens153, 154, ,  ⊢  
129theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
130instantiation201  ⊢  
  : , :
131instantiation155, 156, 159  ⊢  
  : , :
132theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
133instantiation201  ⊢  
  : , :
134instantiation201  ⊢  
  : , :
135instantiation157, 185, 242, 240, 186, 158, 178, 166, 159, 189, 160  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
136instantiation161, 189, 166, 162  ⊢  
  : , : , :
137theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_5_typical_eq
138theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
139instantiation165, 178  ⊢  
  :
140instantiation243, 222, 163  ⊢  
  : , : , :
141theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
142instantiation164  ⊢  
  : , : , : , :
143instantiation165, 166  ⊢  
  :
144instantiation201  ⊢  
  : , :
145instantiation205, 167, 168  ⊢  
  : , : , :
146instantiation174, 237, 238, 175  ⊢  
  : , : , : , :
147generalization169  ⊢  
148instantiation243, 173, 208  ⊢  
  : , : , :
149instantiation174, 237, 170, 171  ⊢  
  : , : , : , :
150generalization172  ⊢  
151theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len_typical_eq
152instantiation243, 173, 245  ⊢  
  : , : , :
153instantiation174, 237, 238, 175  ⊢  
  : , : , : , :
154generalization176, ,  ⊢  
155theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
156instantiation177, 178  ⊢  
  :
157theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
158instantiation201  ⊢  
  : , :
159instantiation243, 203, 179  ⊢  
  : , : , :
160instantiation180  ⊢  
  :
161theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
162instantiation180  ⊢  
  :
163instantiation243, 234, 181  ⊢  
  : , : , :
164theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
165theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
166instantiation243, 203, 182  ⊢  
  : , : , :
167instantiation224, 183  ⊢  
  : , : , :
168instantiation184, 185, 240, 242, 186, 187, 188, 189, 190*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
169instantiation192  ⊢  
  : , :
170instantiation243, 244, 208  ⊢  
  : , : , :
171instantiation193, 191  ⊢  
  :
172instantiation192  ⊢  
  : , :
173theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
174theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.conjunction_from_quantification
175instantiation193, 194  ⊢  
  :
176instantiation195, 196, 197, , ,  ⊢  
  : , : , : , :
177theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
178instantiation243, 203, 198  ⊢  
  : , : , :
179instantiation243, 222, 199  ⊢  
  : , : , :
180axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
181instantiation243, 241, 200  ⊢  
  : , : , :
182instantiation218, 219, 208  ⊢  
  : , : , :
183theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
184theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
185axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
186theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
187instantiation201  ⊢  
  : , :
188instantiation243, 203, 202  ⊢  
  : , : , :
189instantiation243, 203, 204  ⊢  
  : , : , :
190instantiation205, 206, 207  ⊢  
  : , : , :
191instantiation209, 208, 210  ⊢  
  : , :
192theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.not_equals_is_bool
193theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
194instantiation209, 245, 210  ⊢  
  : , :
195theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_output_part_neq
196instantiation211, 212, 213  ⊢  
  :
197instantiation214, 245, 215, 216, 217, ,  ⊢  
  : , : , :
198instantiation218, 219, 245  ⊢  
  : , : , :
199instantiation243, 234, 220  ⊢  
  : , : , :
200theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
201theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
202instantiation243, 222, 221  ⊢  
  : , : , :
203theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
204instantiation243, 222, 223  ⊢  
  : , : , :
205axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
206instantiation224, 225  ⊢  
  : , : , :
207theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_3_1
208axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
209theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
210theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
211theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.pos_int_is_natural_pos
212instantiation243, 226, 239  ⊢  
  : , : , :
213instantiation227, 228, 229  ⊢  
  : , : , :
214theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_neq
215assumption  ⊢  
216assumption  ⊢  
217assumption  ⊢  
218theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
219instantiation230, 231  ⊢  
  : , :
220instantiation232, 237  ⊢  
  :
221instantiation243, 234, 233  ⊢  
  : , : , :
222theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
223instantiation243, 234, 237  ⊢  
  : , : , :
224axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
225theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
226instantiation235, 237, 238  ⊢  
  : , :
227theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.transitivity_less_less_eq
228theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
229instantiation236, 237, 238, 239  ⊢  
  : , : , :
230theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
231theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
232theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
233instantiation243, 241, 240  ⊢  
  : , : , :
234theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
235theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
236theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_lower_bound
237instantiation243, 241, 242  ⊢  
  : , : , :
238instantiation243, 244, 245  ⊢  
  : , : , :
239assumption  ⊢  
240theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
241theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
242theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
243theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
244theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
245axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
*equality replacement requirements