Theorem hstnmoc 30120

Description: Sum of norms of a Hilbert-space-valued state. (Contributed by NM, 25-Jun-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
hstnmoc	⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → (((normℎ‘(𝑆‘𝐴))↑2) + ((normℎ‘(𝑆‘(⊥‘𝐴)))↑2)) = 1)

Proof of Theorem hstnmoc

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hstoc 30119	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → ((𝑆‘𝐴) +ℎ (𝑆‘(⊥‘𝐴))) = (𝑆‘ ℋ))
2	1	fveq2d 6668	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → (normℎ‘((𝑆‘𝐴) +ℎ (𝑆‘(⊥‘𝐴)))) = (normℎ‘(𝑆‘ ℋ)))
3	2	oveq1d 7172	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → ((normℎ‘((𝑆‘𝐴) +ℎ (𝑆‘(⊥‘𝐴))))↑2) = ((normℎ‘(𝑆‘ ℋ))↑2))
4		hstcl 30114	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → (𝑆‘𝐴) ∈ ℋ)
5		choccl 29203	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ Cℋ → (⊥‘𝐴) ∈ Cℋ )
6		hstcl 30114	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ (⊥‘𝐴) ∈ Cℋ ) → (𝑆‘(⊥‘𝐴)) ∈ ℋ)
7	5, 6	sylan2 595	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → (𝑆‘(⊥‘𝐴)) ∈ ℋ)
8	4, 7	jca 515	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → ((𝑆‘𝐴) ∈ ℋ ∧ (𝑆‘(⊥‘𝐴)) ∈ ℋ))
9	5	adantl 485	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → (⊥‘𝐴) ∈ Cℋ )
10		chsh 29121	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ Cℋ → 𝐴 ∈ Sℋ )
11		shococss 29191	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
12	10, 11	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ Cℋ → 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
13	12	adantl 485	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
14	9, 13	jca 515	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → ((⊥‘𝐴) ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴))))
15		hstorth 30117	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) ∧ ((⊥‘𝐴) ∈ Cℋ ∧ 𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))) → ((𝑆‘𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴))) = 0)
16	14, 15	mpdan 686	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → ((𝑆‘𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴))) = 0)
17		normpyth 29042	. . 3 ⊢ (((𝑆‘𝐴) ∈ ℋ ∧ (𝑆‘(⊥‘𝐴)) ∈ ℋ) → (((𝑆‘𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴))) = 0 → ((normℎ‘((𝑆‘𝐴) +ℎ (𝑆‘(⊥‘𝐴))))↑2) = (((normℎ‘(𝑆‘𝐴))↑2) + ((normℎ‘(𝑆‘(⊥‘𝐴)))↑2))))
18	8, 16, 17	sylc 65	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → ((normℎ‘((𝑆‘𝐴) +ℎ (𝑆‘(⊥‘𝐴))))↑2) = (((normℎ‘(𝑆‘𝐴))↑2) + ((normℎ‘(𝑆‘(⊥‘𝐴)))↑2)))
19		hst1a 30115	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ CHStates → (normℎ‘(𝑆‘ ℋ)) = 1)
20	19	oveq1d 7172	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ CHStates → ((normℎ‘(𝑆‘ ℋ))↑2) = (1↑2))
21		sq1 13622	. . . 4 ⊢ (1↑2) = 1
22	20, 21	eqtrdi 2810	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ CHStates → ((normℎ‘(𝑆‘ ℋ))↑2) = 1)
23	22	adantr 484	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → ((normℎ‘(𝑆‘ ℋ))↑2) = 1)
24	3, 18, 23	3eqtr3d 2802	1 ⊢ ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴 ∈ Cℋ ) → (((normℎ‘(𝑆‘𝐴))↑2) + ((normℎ‘(𝑆‘(⊥‘𝐴)))↑2)) = 1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1539   ∈ wcel 2112   ⊆ wss 3861  ‘cfv 6341  (class class class)co 7157  0cc0 10589  1c1 10590   + caddc 10592  2c2 11743  ↑cexp 13493   ℋchba 28816   +_ℎ cva 28817   ·_ih csp 28819  norm_ℎcno 28820   S_ℋ csh 28825   C_ℋ cch 28826  ⊥cort 28827  CHStateschst 28860

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2730  ax-rep 5161  ax-sep 5174  ax-nul 5181  ax-pow 5239  ax-pr 5303  ax-un 7466  ax-inf2 9151  ax-cnex 10645  ax-resscn 10646  ax-1cn 10647  ax-icn 10648  ax-addcl 10649  ax-addrcl 10650  ax-mulcl 10651  ax-mulrcl 10652  ax-mulcom 10653  ax-addass 10654  ax-mulass 10655  ax-distr 10656  ax-i2m1 10657  ax-1ne0 10658  ax-1rid 10659  ax-rnegex 10660  ax-rrecex 10661  ax-cnre 10662  ax-pre-lttri 10663  ax-pre-lttrn 10664  ax-pre-ltadd 10665  ax-pre-mulgt0 10666  ax-pre-sup 10667  ax-addf 10668  ax-mulf 10669  ax-hilex 28896  ax-hfvadd 28897  ax-hvcom 28898  ax-hvass 28899  ax-hv0cl 28900  ax-hvaddid 28901  ax-hfvmul 28902  ax-hvmulid 28903  ax-hvmulass 28904  ax-hvdistr1 28905  ax-hvdistr2 28906  ax-hvmul0 28907  ax-hfi 28976  ax-his1 28979  ax-his2 28980  ax-his3 28981  ax-his4 28982  ax-hcompl 29099

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2071  df-mo 2558  df-eu 2589  df-clab 2737  df-cleq 2751  df-clel 2831  df-nfc 2902  df-ne 2953  df-nel 3057  df-ral 3076  df-rex 3077  df-reu 3078  df-rmo 3079  df-rab 3080  df-v 3412  df-sbc 3700  df-csb 3809  df-dif 3864  df-un 3866  df-in 3868  df-ss 3878  df-pss 3880  df-nul 4229  df-if 4425  df-pw 4500  df-sn 4527  df-pr 4529  df-tp 4531  df-op 4533  df-uni 4803  df-int 4843  df-iun 4889  df-iin 4890  df-br 5038  df-opab 5100  df-mpt 5118  df-tr 5144  df-id 5435  df-eprel 5440  df-po 5448  df-so 5449  df-fr 5488  df-se 5489  df-we 5490  df-xp 5535  df-rel 5536  df-cnv 5537  df-co 5538  df-dm 5539  df-rn 5540  df-res 5541  df-ima 5542  df-pred 6132  df-ord 6178  df-on 6179  df-lim 6180  df-suc 6181  df-iota 6300  df-fun 6343  df-fn 6344  df-f 6345  df-f1 6346  df-fo 6347  df-f1o 6348  df-fv 6349  df-isom 6350  df-riota 7115  df-ov 7160  df-oprab 7161  df-mpo 7162  df-of 7412  df-om 7587  df-1st 7700  df-2nd 7701  df-supp 7843  df-wrecs 7964  df-recs 8025  df-rdg 8063  df-1o 8119  df-2o 8120  df-er 8306  df-map 8425  df-pm 8426  df-ixp 8494  df-en 8542  df-dom 8543  df-sdom 8544  df-fin 8545  df-fsupp 8881  df-fi 8922  df-sup 8953  df-inf 8954  df-oi 9021  df-card 9415  df-pnf 10729  df-mnf 10730  df-xr 10731  df-ltxr 10732  df-le 10733  df-sub 10924  df-neg 10925  df-div 11350  df-nn 11689  df-2 11751  df-3 11752  df-4 11753  df-5 11754  df-6 11755  df-7 11756  df-8 11757  df-9 11758  df-n0 11949  df-z 12035  df-dec 12152  df-uz 12297  df-q 12403  df-rp 12445  df-xneg 12562  df-xadd 12563  df-xmul 12564  df-ioo 12797  df-icc 12800  df-fz 12954  df-fzo 13097  df-seq 13433  df-exp 13494  df-hash 13755  df-cj 14520  df-re 14521  df-im 14522  df-sqrt 14656  df-abs 14657  df-clim 14907  df-sum 15105  df-struct 16558  df-ndx 16559  df-slot 16560  df-base 16562  df-sets 16563  df-ress 16564  df-plusg 16651  df-mulr 16652  df-starv 16653  df-sca 16654  df-vsca 16655  df-ip 16656  df-tset 16657  df-ple 16658  df-ds 16660  df-unif 16661  df-hom 16662  df-cco 16663  df-rest 16769  df-topn 16770  df-0g 16788  df-gsum 16789  df-topgen 16790  df-pt 16791  df-prds 16794  df-xrs 16848  df-qtop 16853  df-imas 16854  df-xps 16856  df-mre 16930  df-mrc 16931  df-acs 16933  df-mgm 17933  df-sgrp 17982  df-mnd 17993  df-submnd 18038  df-mulg 18307  df-cntz 18529  df-cmn 18990  df-psmet 20173  df-xmet 20174  df-met 20175  df-bl 20176  df-mopn 20177  df-cnfld 20182  df-top 21609  df-topon 21626  df-topsp 21648  df-bases 21661  df-cn 21942  df-cnp 21943  df-lm 21944  df-haus 22030  df-tx 22277  df-hmeo 22470  df-xms 23037  df-ms 23038  df-tms 23039  df-cau 23971  df-grpo 28390  df-gid 28391  df-ginv 28392  df-gdiv 28393  df-ablo 28442  df-vc 28456  df-nv 28489  df-va 28492  df-ba 28493  df-sm 28494  df-0v 28495  df-vs 28496  df-nmcv 28497  df-ims 28498  df-dip 28598  df-hnorm 28865  df-hvsub 28868  df-hlim 28869  df-hcau 28870  df-sh 29104  df-ch 29118  df-oc 29149  df-ch0 29150  df-chj 29207  df-hst 30109

This theorem is referenced by:  hstle1  30123  hst1h  30124  hstle  30127