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MIPRE.Background.Repetition.CommutingRepetition.Prerounding.PackageAlignment

Positivity propagates one reveal back #

theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.re_pairing_pos_of_revealB {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (H : S.M.A) (hH : IsPosElem H) (R₀ : Finset (Fin n)) (x₀ : Fin nX) (y₀ : Fin nY) (zB : Fin nB) (c : Fin n) (hc : cR₀) (y : Y) (hμc : 0 < μ (x₀ c) y) (hpos : 0 < (S.M.τ (star S.σ * (H * S.σ * S.setEffectB D (insert c R₀) μ x₀ (Function.update y₀ c y) zB))).re) :
0 < (S.M.τ (star S.σ * (H * S.σ * S.setEffectB D R₀ μ x₀ y₀ zB))).re

If the pairing against the effect revealed at one more coordinate c (pinned at a value of positive conditional weight) is positive, so is the pairing against the less revealed effect (Bob side).

theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.re_pairing_pos_of_revealA {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (K : S.M.A) (hK : IsPosElem K) (R₀ : Finset (Fin n)) (x₀ : Fin nX) (y₀ : Fin nY) (zA : Fin nA) (c : Fin n) (hc : cR₀) (x : X) (hμc : 0 < μ x (y₀ c)) (hpos : 0 < (S.M.τ (star S.σ * (S.setEffectA D (insert c R₀) μ (Function.update x₀ c x) y₀ zA * S.σ * K))).re) :
0 < (S.M.τ (star S.σ * (S.setEffectA D R₀ μ x₀ y₀ zA * S.σ * K))).re

Alice-side mirror of re_pairing_pos_of_revealB.

The bar branches are nonzero on the support #

theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.barB_branch_ne_zero {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) (R : ResolverArena S.M (S.refinedA D μ) (S.refinedB D μ)) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (r : RevealDatum n D) (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB) (hμi : 0 < μ (xw r.i) (yw r.i)) (hb : R.branch S.σ (aLabel D (insert r.i r.CX) xw yw zA) (bLabel D (insert r.i r.CY) xw yw zB) 0) :
R.branch S.σ (aLabel D (insert r.i r.CX) xw yw zA) (bLabel D r.CY xw yw zB) 0

The bar Bob branch (Bob's live coordinate unrevealed) is nonzero wherever the full branch is nonzero and the live question pair has positive weight.

theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.barA_branch_ne_zero {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) (R : ResolverArena S.M (S.refinedA D μ) (S.refinedB D μ)) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (r : RevealDatum n D) (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB) (hμi : 0 < μ (xw r.i) (yw r.i)) (hb : R.branch S.σ (aLabel D (insert r.i r.CX) xw yw zA) (bLabel D (insert r.i r.CY) xw yw zB) 0) :
R.branch S.σ (aLabel D r.CX xw yw zA) (bLabel D (insert r.i r.CY) xw yw zB) 0

The bar Alice branch is nonzero wherever the full branch is nonzero and the live question pair has positive weight.

The alignment defect #

noncomputable def CommutingRepetition.TracialStrategy.alignTerm {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) (R : ResolverArena S.M (S.refinedA D μ) (S.refinedB D μ)) (u : PostTuple n X Y A B D × X × Y) :

The summand of the package's alignment defect at a flattened tuple.

Equations
Instances For
    theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.posteriorQ_mul_alignTerm {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) (R : ResolverArena S.M (S.refinedA D μ) (S.refinedB D μ)) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (w : (Fin nX)(Fin nY)(DA)(DB)) (p : ) (t : PostTuple n X Y A B D) :
    S.posteriorQ R D μ w p t * S.alignTerm μ R (flattenPost t) = S.posteriorQ R D μ w p t * (R.candidate S.σ (aLabel D (insert t.1.i t.1.CX) t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.1) (bLabel D (insert t.1.i t.1.CY) t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.2) - R.candidate S.σ (aLabel D (insert t.1.i t.1.CX) t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.1) (bLabel D t.1.CY t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.2) ^ 2 + R.candidate S.σ (aLabel D (insert t.1.i t.1.CX) t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.1) (bLabel D (insert t.1.i t.1.CY) t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.2) - R.candidate S.σ (aLabel D t.1.CX t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.1) (bLabel D (insert t.1.i t.1.CY) t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2.2) ^ 2)

    On the support of the posterior law the package vectors are the arena's candidates, so the alignment summand is the candidate distance.

    theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.sum_flatQ_alignTerm_le {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) (R : ResolverArena S.M (S.refinedA D μ) (S.refinedB D μ)) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (hμsum : x : X, y : Y, μ x y = 1) (hcol : R.ColEntropyBudget) (hrow : R.RowEntropyBudget) (w : (Fin nX)(Fin nY)(DA)(DB)) (hw0 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), 0 w xw yw zA zB) (hw1 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), w xw yw zA zB 1) (hwD : ∀ (xw xw' : Fin nX) (yw yw' : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), agreesOn D xw xw'agreesOn D yw yw'w xw yw zA zB = w xw' yw' zA zB) {p : } (hp : p = S.coreMass D μ w) (hppos : 0 < p) (hm : D.card < n) :
    u : PostTuple n X Y A B D × X × Y, S.flatQ R D μ w p u * S.alignTerm μ R u 16 * (Real.log p⁻¹ + D.card * Real.log ((Fintype.card A) * (Fintype.card B))) / (n - D.card)

    The alignment defect of the package Δ ≤ 16 (t₀ + s₀)/m (05_prerounding.tex, eqs two-alignment-bounds with prior-alignment-costs).