Вы должны переписать свой код на следующий:
>>> inv_d = {v1:k for k, v in d.items() for v1 in v}
>>> inv_d
{'A1': 'A', 'A2': 'A', 'A3': 'A', 'B1': 'B', 'B2': 'B'
Краткое объяснение. Допустим, вы просто хотели сделать это с помощью обычных циклов for, вы должны написать следующее.
inv_d = {}
for k, v in d.items():
for v1 in v:
inv_d[k] = v1
Чтобы преобразовать это в понимание единого dict, вы должны сохранить тот же порядок циклов for:
{... for k, v in d.items() for v1 in v}