WO2026139942 - SELF-PRUNING FRACTAL COMPUTATIONAL ARCHITECTURE FOR HIGH-PERFORMANCE COMPUTING ON RESOURCE-CONSTRAINED AND NOISY QUANTUM HARDWARE

National phase entry is expected:
Publication Number WO/2026/139942
Publication Date 02.07.2026
International Application No. PCT/IB2025/063529
International Filing Date 30.12.2025
Title **
[English] SELF-PRUNING FRACTAL COMPUTATIONAL ARCHITECTURE FOR HIGH-PERFORMANCE COMPUTING ON RESOURCE-CONSTRAINED AND NOISY QUANTUM HARDWARE
[French] ARCHITECTURE DE CALCUL FRACTAL À AUTO-ÉLAGAGE POUR CALCUL À HAUTE PERFORMANCE SUR UN MATÉRIEL QUANTIQUE À RESSOURCES LIMITÉES ET BRUITÉES
Applicants **
MARECHAL, Thierry
Inventors
MARECHAL, Thierry
Priority Data
63/739,602   29.12.2024   US
63/739,603   29.12.2024   US
63/739,605   29.12.2024   US
63/739,613   29.12.2024   US
63/739,647   29.12.2024   US
Application details
Total Number of Claims/PCT *
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Number of Multi-Dependent Claims *
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Number of Pages with Drawings *
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译文

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Quotation for National Phase entry

Country StagesTotal
China Filing, Examination, Granting2728
EPO Filing, Examination, Granting12256
Japan Filing, Examination, Granting2501
South Korea Filing, Examination, Granting2964
USA Filing, Examination, Granting6740
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Abstract[English] A computational architecture employing self-pruning fractal branch management for achieving supercomputer-class performance on standard hardware and noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices. Unlike conventional parallel computing systems requiring massive hardware resources or genetic algorithms requiring extensive population evolution, this invention utilizes hierarchical fractal doubles—modular computational units organized in self-similar tree structures—with real-time adaptive pruning eliminating non-promising solution branches based on geometric performance metrics computed via √2-scaled fractal analysis. Controlled perturbations (branch shaking) inject stochastic exploration preventing premature convergence while pruning maintains computational efficiency. The system achieves quantum-competitive performance on classical hardware through fractal interference patterns mimicking quantum superposition, and enables NISQ quantum computers to operate effectively despite hardware noise by pruning decoherence-corrupted branches before they contaminate computation. Core innovation: geometric pruning criterion comparing branch trajectory fractal dimension against optimal threshold, triggering instant elimination of branches exhibiting non-productive exploration patterns. Applications include neural architecture search, protein folding simulation, quantum system modeling, combinatorial optimization, and multi-agent coordination—all achieving 10-100× speedup versus conventional approaches while consuming 60-80% less energy through aggressive branch elimination. Technical advantages: (1) no training dataset required (deterministic pruning), (2) hardware-agnostic (runs on CPU/GPU/QPU), (3) noise-tolerant (quantum error mitigation via pruning), (4) energy-efficient (eliminates wasted computation), (5) scalable (fractal recursion to arbitrary depth).[French] L'invention concerne une architecture de calcul utilisant une gestion de branche fractale à auto-élagage pour obtenir des performances de classe supercalculateur sur des dispositifs quantiques de matériel standard et d'échelle intermédiaire bruitée (NISQ). Contrairement aux systèmes informatiques parallèles classiques nécessitant des ressources matérielles massives ou des algorithmes génétiques nécessitant une évolution de population étendue, la présente invention utilise des unités de calcul modulaires à double modulaires fractales organisées dans des structures arborescentes auto-similaires - avec un élagage adaptatif en temps réel éliminant des branches de solution non prometteuses sur la base de métriques de performance géométrique calculées par l'intermédiaire d'une analyse fractale à échelle √2. Des perturbations commandées (tremblement de branche) injectent une exploration stochastique empêchant une convergence prématurée pendant que l'élagage maintient l'efficacité de calcul. Le système permet d'obtenir des performances compétitives quantiques sur un matériel classique par l'intermédiaire de motifs d'interférence fractale imitant la superposition quantique, et permet aux ordinateurs quantiques NISQ de fonctionner efficacement malgré le bruit matériel par élagage des branches corrompues avant qu'elles ne contaminent le calcul. Innovation fondamentale : critère d'élagage géométrique comparant la dimension fractale de trajectoire de branche à un seuil optimal, déclenchant l'élimination instantanée de branches présentant des motifs d'exploration non productifs. Les applications comprennent la recherche d'architecture neuronale, la simulation de pliage de protéine, la modélisation de système quantique, l'optimisation combinatoire et la coordination multi-agent, ce qui permet d'atteindre une accélération de 10 à 100 fois par rapport aux approches classiques tout en consommant de 60 à 80% moins d'énergie par élimination de branche agressive. Avantages techniques : (1) aucun ensemble de données d'entraînement requis (élagage déterministe), (2) matériel agnostique (court sur CPU/GPU/QPU), (3) tolérant au bruit (atténuation d'erreur quantique par élagage), (4) économe en énergie (éliminant le calcul gaspillé), (5) évolutif (récursion fractale à profondeur arbitraire).