Hilbert Space Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  hstoh Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hstoh 29421
 Description: A Hilbert-space-valued state orthogonal to the state of the lattice unit is zero. (Contributed by NM, 25-Jun-2006.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
hstoh ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ∧ ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0) → (𝑆𝐴) = 0)

Proof of Theorem hstoh
StepHypRef Expression
1 hstcl 29406 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → (𝑆𝐴) ∈ ℋ)
2 choccl 28495 . . . . . . . . 9 (𝐴C → (⊥‘𝐴) ∈ C )
3 hstcl 29406 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ (⊥‘𝐴) ∈ C ) → (𝑆‘(⊥‘𝐴)) ∈ ℋ)
42, 3sylan2 492 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → (𝑆‘(⊥‘𝐴)) ∈ ℋ)
5 his7 28277 . . . . . . . 8 (((𝑆𝐴) ∈ ℋ ∧ (𝑆𝐴) ∈ ℋ ∧ (𝑆‘(⊥‘𝐴)) ∈ ℋ) → ((𝑆𝐴) ·ih ((𝑆𝐴) + (𝑆‘(⊥‘𝐴)))) = (((𝑆𝐴) ·ih (𝑆𝐴)) + ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴)))))
61, 1, 4, 5syl3anc 1477 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((𝑆𝐴) ·ih ((𝑆𝐴) + (𝑆‘(⊥‘𝐴)))) = (((𝑆𝐴) ·ih (𝑆𝐴)) + ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴)))))
7 normsq 28321 . . . . . . . . . 10 ((𝑆𝐴) ∈ ℋ → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆𝐴)))
81, 7syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆𝐴)))
98eqcomd 2766 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆𝐴)) = ((norm‘(𝑆𝐴))↑2))
10 ococ 28595 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴C → (⊥‘(⊥‘𝐴)) = 𝐴)
11 eqimss2 3799 . . . . . . . . . . . 12 ((⊥‘(⊥‘𝐴)) = 𝐴𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
1210, 11syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝐴C𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))
132, 12jca 555 . . . . . . . . . 10 (𝐴C → ((⊥‘𝐴) ∈ C𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴))))
1413adantl 473 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((⊥‘𝐴) ∈ C𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴))))
15 hstorth 29409 . . . . . . . . 9 (((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) ∧ ((⊥‘𝐴) ∈ C𝐴 ⊆ (⊥‘(⊥‘𝐴)))) → ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴))) = 0)
1614, 15mpdan 705 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴))) = 0)
179, 16oveq12d 6832 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → (((𝑆𝐴) ·ih (𝑆𝐴)) + ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘(⊥‘𝐴)))) = (((norm‘(𝑆𝐴))↑2) + 0))
18 normcl 28312 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆𝐴) ∈ ℋ → (norm‘(𝑆𝐴)) ∈ ℝ)
191, 18syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → (norm‘(𝑆𝐴)) ∈ ℝ)
2019resqcld 13249 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) ∈ ℝ)
2120recnd 10280 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) ∈ ℂ)
2221addid1d 10448 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → (((norm‘(𝑆𝐴))↑2) + 0) = ((norm‘(𝑆𝐴))↑2))
236, 17, 223eqtrrd 2799 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = ((𝑆𝐴) ·ih ((𝑆𝐴) + (𝑆‘(⊥‘𝐴)))))
24 hstoc 29411 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((𝑆𝐴) + (𝑆‘(⊥‘𝐴))) = (𝑆‘ ℋ))
2524oveq2d 6830 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((𝑆𝐴) ·ih ((𝑆𝐴) + (𝑆‘(⊥‘𝐴)))) = ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)))
2623, 25eqtrd 2794 . . . . 5 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)))
27 id 22 . . . . 5 (((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0 → ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0)
2826, 27sylan9eq 2814 . . . 4 (((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) ∧ ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0) → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = 0)
29283impa 1101 . . 3 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ∧ ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0) → ((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = 0)
3019recnd 10280 . . . . 5 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → (norm‘(𝑆𝐴)) ∈ ℂ)
31 sqeq0 13141 . . . . 5 ((norm‘(𝑆𝐴)) ∈ ℂ → (((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = 0 ↔ (norm‘(𝑆𝐴)) = 0))
3230, 31syl 17 . . . 4 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → (((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = 0 ↔ (norm‘(𝑆𝐴)) = 0))
33323adant3 1127 . . 3 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ∧ ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0) → (((norm‘(𝑆𝐴))↑2) = 0 ↔ (norm‘(𝑆𝐴)) = 0))
3429, 33mpbid 222 . 2 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ∧ ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0) → (norm‘(𝑆𝐴)) = 0)
35 hst0h 29417 . . 3 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ) → ((norm‘(𝑆𝐴)) = 0 ↔ (𝑆𝐴) = 0))
36353adant3 1127 . 2 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ∧ ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0) → ((norm‘(𝑆𝐴)) = 0 ↔ (𝑆𝐴) = 0))
3734, 36mpbid 222 1 ((𝑆 ∈ CHStates ∧ 𝐴C ∧ ((𝑆𝐴) ·ih (𝑆‘ ℋ)) = 0) → (𝑆𝐴) = 0)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139   ⊆ wss 3715  ‘cfv 6049  (class class class)co 6814  ℂcc 10146  ℝcr 10147  0cc0 10148   + caddc 10151  2c2 11282  ↑cexp 13074   ℋchil 28106   +ℎ cva 28107   ·ih csp 28109  normℎcno 28110  0ℎc0v 28111   Cℋ cch 28116  ⊥cort 28117  CHStateschst 28150 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-inf2 8713  ax-cc 9469  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226  ax-addf 10227  ax-mulf 10228  ax-hilex 28186  ax-hfvadd 28187  ax-hvcom 28188  ax-hvass 28189  ax-hv0cl 28190  ax-hvaddid 28191  ax-hfvmul 28192  ax-hvmulid 28193  ax-hvmulass 28194  ax-hvdistr1 28195  ax-hvdistr2 28196  ax-hvmul0 28197  ax-hfi 28266  ax-his1 28269  ax-his2 28270  ax-his3 28271  ax-his4 28272  ax-hcompl 28389 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-iin 4675  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-of 7063  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-supp 7465  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-2o 7731  df-oadd 7734  df-omul 7735  df-er 7913  df-map 8027  df-pm 8028  df-ixp 8077  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-fsupp 8443  df-fi 8484  df-sup 8515  df-inf 8516  df-oi 8582  df-card 8975  df-acn 8978  df-cda 9202  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-4 11293  df-5 11294  df-6 11295  df-7 11296  df-8 11297  df-9 11298  df-n0 11505  df-z 11590  df-dec 11706  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-xneg 12159  df-xadd 12160  df-xmul 12161  df-ioo 12392  df-ico 12394  df-icc 12395  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-fl 12807  df-seq 13016  df-exp 13075  df-hash 13332  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-clim 14438  df-rlim 14439  df-sum 14636  df-struct 16081  df-ndx 16082  df-slot 16083  df-base 16085  df-sets 16086  df-ress 16087  df-plusg 16176  df-mulr 16177  df-starv 16178  df-sca 16179  df-vsca 16180  df-ip 16181  df-tset 16182  df-ple 16183  df-ds 16186  df-unif 16187  df-hom 16188  df-cco 16189  df-rest 16305  df-topn 16306  df-0g 16324  df-gsum 16325  df-topgen 16326  df-pt 16327  df-prds 16330  df-xrs 16384  df-qtop 16389  df-imas 16390  df-xps 16392  df-mre 16468  df-mrc 16469  df-acs 16471  df-mgm 17463  df-sgrp 17505  df-mnd 17516  df-submnd 17557  df-mulg 17762  df-cntz 17970  df-cmn 18415  df-psmet 19960  df-xmet 19961  df-met 19962  df-bl 19963  df-mopn 19964  df-fbas 19965  df-fg 19966  df-cnfld 19969  df-top 20921  df-topon 20938  df-topsp 20959  df-bases 20972  df-cld 21045  df-ntr 21046  df-cls 21047  df-nei 21124  df-cn 21253  df-cnp 21254  df-lm 21255  df-haus 21341  df-tx 21587  df-hmeo 21780  df-fil 21871  df-fm 21963  df-flim 21964  df-flf 21965  df-xms 22346  df-ms 22347  df-tms 22348  df-cfil 23273  df-cau 23274  df-cmet 23275  df-grpo 27677  df-gid 27678  df-ginv 27679  df-gdiv 27680  df-ablo 27729  df-vc 27744  df-nv 27777  df-va 27780  df-ba 27781  df-sm 27782  df-0v 27783  df-vs 27784  df-nmcv 27785  df-ims 27786  df-dip 27886  df-ssp 27907  df-ph 27998  df-cbn 28049  df-hnorm 28155  df-hba 28156  df-hvsub 28158  df-hlim 28159  df-hcau 28160  df-sh 28394  df-ch 28408  df-oc 28439  df-ch0 28440  df-chj 28499  df-hst 29401 This theorem is referenced by:  hst0  29422
 Copyright terms: Public domain W3C validator