Theorem kbass6 32057

Description: Dirac bra-ket associative law ( ∣ 𝐴⟩⟨𝐵 ∣ )( ∣ 𝐶⟩⟨𝐷 ∣ ) = ∣ 𝐴⟩(⟨𝐵 ∣ ( ∣ 𝐶⟩⟨𝐷 ∣ )). (Contributed by NM, 30-May-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
kbass6	⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → ((𝐴 ketbra 𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)) = (𝐴 ketbra (◡bra‘((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)))))

Proof of Theorem kbass6

Step	Hyp	Ref	Expression
1		kbass5 32056	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → ((𝐴 ketbra 𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)) = (((𝐴 ketbra 𝐵)‘𝐶) ketbra 𝐷))
2		kbval 31890	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) → ((𝐴 ketbra 𝐵)‘𝐶) = ((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴))
3	2	3expa 1115	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ 𝐶 ∈ ℋ) → ((𝐴 ketbra 𝐵)‘𝐶) = ((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴))
4	3	adantrr 715	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → ((𝐴 ketbra 𝐵)‘𝐶) = ((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴))
5	4	oveq1d 7441	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (((𝐴 ketbra 𝐵)‘𝐶) ketbra 𝐷) = (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷))
6		hicl 31016	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) → (𝐶 ·ih 𝐵) ∈ ℂ)
7		kbmul 31891	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ·ih 𝐵) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ) → (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷) = (𝐴 ketbra ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷)))
8	6, 7	syl3an1 1160	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ) → (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷) = (𝐴 ketbra ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷)))
9	8	3exp 1116	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) → (𝐴 ∈ ℋ → (𝐷 ∈ ℋ → (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷) = (𝐴 ketbra ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷)))))
10	9	ex 411	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ ℋ → (𝐵 ∈ ℋ → (𝐴 ∈ ℋ → (𝐷 ∈ ℋ → (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷) = (𝐴 ketbra ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷))))))
11	10	com13 88	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (𝐵 ∈ ℋ → (𝐶 ∈ ℋ → (𝐷 ∈ ℋ → (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷) = (𝐴 ketbra ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷))))))
12	11	imp43 426	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷) = (𝐴 ketbra ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷)))
13		bracl 31885	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) → ((bra‘𝐵)‘𝐶) ∈ ℂ)
14		bracnln 32045	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℋ → (bra‘𝐷) ∈ (LinFn ∩ ContFn))
15		cnvbramul 32051	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((bra‘𝐵)‘𝐶) ∈ ℂ ∧ (bra‘𝐷) ∈ (LinFn ∩ ContFn)) → (◡bra‘(((bra‘𝐵)‘𝐶) ·fn (bra‘𝐷))) = ((∗‘((bra‘𝐵)‘𝐶)) ·ℎ (◡bra‘(bra‘𝐷))))
16	13, 14, 15	syl2an 594	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) ∧ 𝐷 ∈ ℋ) → (◡bra‘(((bra‘𝐵)‘𝐶) ·fn (bra‘𝐷))) = ((∗‘((bra‘𝐵)‘𝐶)) ·ℎ (◡bra‘(bra‘𝐷))))
17		braval 31880	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) → ((bra‘𝐵)‘𝐶) = (𝐶 ·ih 𝐵))
18	17	fveq2d 6907	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) → (∗‘((bra‘𝐵)‘𝐶)) = (∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)))
19		cnvbrabra 32048	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℋ → (◡bra‘(bra‘𝐷)) = 𝐷)
20	18, 19	oveqan12d 7445	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) ∧ 𝐷 ∈ ℋ) → ((∗‘((bra‘𝐵)‘𝐶)) ·ℎ (◡bra‘(bra‘𝐷))) = ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷))
21	16, 20	eqtr2d 2767	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) ∧ 𝐷 ∈ ℋ) → ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷) = (◡bra‘(((bra‘𝐵)‘𝐶) ·fn (bra‘𝐷))))
22	21	anasss 465	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷) = (◡bra‘(((bra‘𝐵)‘𝐶) ·fn (bra‘𝐷))))
23		kbass2 32053	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ) → (((bra‘𝐵)‘𝐶) ·fn (bra‘𝐷)) = ((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)))
24	23	3expb 1117	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (((bra‘𝐵)‘𝐶) ·fn (bra‘𝐷)) = ((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)))
25	24	fveq2d 6907	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (◡bra‘(((bra‘𝐵)‘𝐶) ·fn (bra‘𝐷))) = (◡bra‘((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷))))
26	22, 25	eqtr2d 2767	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℋ ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (◡bra‘((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷))) = ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷))
27	26	adantll 712	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (◡bra‘((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷))) = ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷))
28	27	oveq2d 7442	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (𝐴 ketbra (◡bra‘((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)))) = (𝐴 ketbra ((∗‘(𝐶 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐷)))
29	12, 28	eqtr4d 2769	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → (((𝐶 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) ketbra 𝐷) = (𝐴 ketbra (◡bra‘((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)))))
30	1, 5, 29	3eqtrd 2770	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → ((𝐴 ketbra 𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)) = (𝐴 ketbra (◡bra‘((bra‘𝐵) ∘ (𝐶 ketbra 𝐷)))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1534   ∈ wcel 2099   ∩ cin 3946  ^◡ccnv 5683   ∘ ccom 5688  ‘cfv 6556  (class class class)co 7426  ℂcc 11158  ∗ccj 15103   ℋchba 30855   ·_ℎ csm 30857   ·_ih csp 30858   ·_fn chft 30878  ContFnccnfn 30889  LinFnclf 30890  bracbr 30892   ketbra ck 30893

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-rep 5292  ax-sep 5306  ax-nul 5313  ax-pow 5371  ax-pr 5435  ax-un 7748  ax-inf2 9686  ax-cc 10480  ax-cnex 11216  ax-resscn 11217  ax-1cn 11218  ax-icn 11219  ax-addcl 11220  ax-addrcl 11221  ax-mulcl 11222  ax-mulrcl 11223  ax-mulcom 11224  ax-addass 11225  ax-mulass 11226  ax-distr 11227  ax-i2m1 11228  ax-1ne0 11229  ax-1rid 11230  ax-rnegex 11231  ax-rrecex 11232  ax-cnre 11233  ax-pre-lttri 11234  ax-pre-lttrn 11235  ax-pre-ltadd 11236  ax-pre-mulgt0 11237  ax-pre-sup 11238  ax-addf 11239  ax-mulf 11240  ax-hilex 30935  ax-hfvadd 30936  ax-hvcom 30937  ax-hvass 30938  ax-hv0cl 30939  ax-hvaddid 30940  ax-hfvmul 30941  ax-hvmulid 30942  ax-hvmulass 30943  ax-hvdistr1 30944  ax-hvdistr2 30945  ax-hvmul0 30946  ax-hfi 31015  ax-his1 31018  ax-his2 31019  ax-his3 31020  ax-his4 31021  ax-hcompl 31138

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3967  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-tp 4638  df-op 4640  df-uni 4916  df-int 4957  df-iun 5005  df-iin 5006  df-br 5156  df-opab 5218  df-mpt 5239  df-tr 5273  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5639  df-se 5640  df-we 5641  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-pred 6314  df-ord 6381  df-on 6382  df-lim 6383  df-suc 6384  df-iota 6508  df-fun 6558  df-fn 6559  df-f 6560  df-f1 6561  df-fo 6562  df-f1o 6563  df-fv 6564  df-isom 6565  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7692  df-om 7879  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8177  df-frecs 8298  df-wrecs 8329  df-recs 8403  df-rdg 8442  df-1o 8498  df-2o 8499  df-oadd 8502  df-omul 8503  df-er 8736  df-map 8859  df-pm 8860  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-fsupp 9408  df-fi 9456  df-sup 9487  df-inf 9488  df-oi 9555  df-card 9984  df-acn 9987  df-pnf 11302  df-mnf 11303  df-xr 11304  df-ltxr 11305  df-le 11306  df-sub 11498  df-neg 11499  df-div 11924  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-9 12336  df-n0 12527  df-z 12613  df-dec 12732  df-uz 12877  df-q 12987  df-rp 13031  df-xneg 13148  df-xadd 13149  df-xmul 13150  df-ioo 13384  df-ico 13386  df-icc 13387  df-fz 13541  df-fzo 13684  df-fl 13814  df-seq 14024  df-exp 14084  df-hash 14350  df-cj 15106  df-re 15107  df-im 15108  df-sqrt 15242  df-abs 15243  df-clim 15492  df-rlim 15493  df-sum 15693  df-struct 17151  df-sets 17168  df-slot 17186  df-ndx 17198  df-base 17216  df-ress 17245  df-plusg 17281  df-mulr 17282  df-starv 17283  df-sca 17284  df-vsca 17285  df-ip 17286  df-tset 17287  df-ple 17288  df-ds 17290  df-unif 17291  df-hom 17292  df-cco 17293  df-rest 17439  df-topn 17440  df-0g 17458  df-gsum 17459  df-topgen 17460  df-pt 17461  df-prds 17464  df-xrs 17519  df-qtop 17524  df-imas 17525  df-xps 17527  df-mre 17601  df-mrc 17602  df-acs 17604  df-mgm 18635  df-sgrp 18714  df-mnd 18730  df-submnd 18776  df-mulg 19064  df-cntz 19313  df-cmn 19782  df-psmet 21337  df-xmet 21338  df-met 21339  df-bl 21340  df-mopn 21341  df-fbas 21342  df-fg 21343  df-cnfld 21346  df-top 22890  df-topon 22907  df-topsp 22929  df-bases 22943  df-cld 23017  df-ntr 23018  df-cls 23019  df-nei 23096  df-cn 23225  df-cnp 23226  df-lm 23227  df-t1 23312  df-haus 23313  df-tx 23560  df-hmeo 23753  df-fil 23844  df-fm 23936  df-flim 23937  df-flf 23938  df-xms 24320  df-ms 24321  df-tms 24322  df-cfil 25277  df-cau 25278  df-cmet 25279  df-grpo 30429  df-gid 30430  df-ginv 30431  df-gdiv 30432  df-ablo 30481  df-vc 30495  df-nv 30528  df-va 30531  df-ba 30532  df-sm 30533  df-0v 30534  df-vs 30535  df-nmcv 30536  df-ims 30537  df-dip 30637  df-ssp 30658  df-ph 30749  df-cbn 30799  df-hnorm 30904  df-hba 30905  df-hvsub 30907  df-hlim 30908  df-hcau 30909  df-sh 31143  df-ch 31157  df-oc 31188  df-ch0 31189  df-hfmul 31670  df-nmfn 31781  df-nlfn 31782  df-cnfn 31783  df-lnfn 31784  df-bra 31786  df-kb 31787

This theorem is referenced by: (None)