La physique quantique a remplacé le déterminisme de la vision classique du monde par des probabilités et des corrélations qui ne peuvent pas être décrites par le réalisme local. Cela a engendré non seulement de nouvelles technologies, mais aussi de nouvelles formes d'art : des peintures à la musique, où le hasard est depuis longtemps un outil pour le compositeur. Cependant, jusqu'à présent, la musique aléatoire utilisait le hasard subjectif de l'interprète ou la pseudo-aléatoire de l'ordinateur. Ce travail fait pour la première fois monter sur scène le hasard quantique objectif et les corrélations non locales de photons intriqués, les plaçant au cœur d'une performance vivante.
La performance repose sur une source de paires de photons intriqués en polarisation, basée sur la conversion paramétrique spontanée : un laser de 405 nm de longueur d'onde dans un cristal non linéaire génère des paires de photons de 810 nm. Les photons sont envoyés vers deux stations de mesure, Alice et Bob, où des lames demi-onde motorisées choisissent aléatoirement l'une des deux bases de mesure en moins de 100 ms. Après un séparateur de faisceau polarisant, les photons atteignent des diodes à avalanche à photon unique, et les coïncidences sont enregistrées avec une résolution temporelle meilleure que 350 ps. Le cycle complet de changement de base, de mesure et de synchronisation prend environ 400 ms. Un pipeline logiciel en Python, Max et TouchDesigner convertit les résultats de mesure en événements musicaux et en images visuelles en temps réel.
Dans la composition de première BruQner (Linz, septembre 2024), la valeur de Bell S a atteint environ 2,45, ce qui dépasse largement la limite classique de 2 et confirme la violation de l'inégalité CHSH. Dans la section centrale de l'œuvre, où des données classiquement corrélées étaient utilisées, S tombait en dessous de 2, et la différence de corrélations était délibérément rendue audible par le choix des motifs musicaux. Dans la deuxième composition, 8 Rooms (Vienne, janvier 2025 ; Washington, avril 2025), les clics des lames demi-onde rotatives servaient de métronome avec une période de 513 ms (117 battements par minute), et une marche aléatoire quantique bidimensionnelle contrôlait les transitions entre huit « pièces » musicales. La visualisation était construite à partir d'histogrammes d'événements sonores, se transformant en paysages tridimensionnels uniques pour chaque représentation.
Ce travail montre que les corrélations quantiques peuvent non seulement être mesurées, mais aussi être vécues directement à travers l'art. Contrairement à la sonification traditionnelle de données, où le signal quantique est simplement converti en son, ici la structure même de l'intrication devient un principe de composition. Cela ouvre un nouveau genre de « musique aléatoire quantique », où le degré de violation de l'inégalité de Bell agit comme un paramètre musical, et la différence entre les régimes quantique et classique est accessible à l'auditeur sans formules.
Il est prometteur d'élargir la palette des représentations : des motifs simples aux structures harmoniques et rythmiques complexes, contrôlées par la matrice de corrélations. Une intégration avec des réseaux quantiques pour des performances distribuées est possible, où des photons intriqués sont séparés entre les villes. Il serait également intéressant d'étudier comment les auditeurs perçoivent la différence entre les corrélations quantiques et classiques, et d'utiliser cela pour la communication scientifique.
Le projet influence l'art contemporain en proposant une nouvelle boîte à outils pour les compositeurs et les artistes médiatiques, ainsi que la vulgarisation de la physique quantique par l'expérience esthétique.
Il est prévu de développer davantage le système de conversion des données en musique et en images visuelles, ainsi que de créer de nouvelles compositions utilisant différents aspects des corrélations quantiques, y compris des tests de fermeture de failles en temps réel.
Dans le domaine de l'information quantique, la question de la frontière entre la description quantique et classique des systèmes complexes reste ouverte. Ce projet démontre que les corrélations non locales peuvent être non seulement l'objet de tests fondamentaux, mais aussi une ressource pour la créativité, ce qui pourrait stimuler des recherches interdisciplinaires sur la nature du hasard et des corrélations.
Cette section s'adresse à l'auteur du travail et à ses collègues. Les travaux voisins ont été trouvés par une recherche sémantique dans notre archive, et non par correspondance de mots. Nous n'évaluons pas : nous montrons le champ autour.
Ce que fait ce travail
L'article décrit deux concerts où la musique et les visuels étaient générés en temps réel à partir des résultats de mesures de photons intriqués. Le dispositif de Bell, avec une source SPDC et un changement rapide des bases, produisait des signaux aléatoires corrélés qui, via un pipeline logiciel, étaient transformés en événements musicaux. La valeur de S, d'environ 2,45 dans les sections quantiques et inférieure à 2 dans les sections classiques, rendait audible la différence entre les régimes quantique et classique.
Où est sa force
Ce travail ne se contente pas de sonifier des données quantiques : il fait de la structure de l'intrication un principe de composition, introduisant un nouveau genre de musique aléatoire quantique. La différence entre corrélations quantiques et classiques est habilement utilisée comme paramètre musical, accessible à l'auditeur sans aucune formule.
Vers où avancer
À essayer
Pourquoi cela peut compter
Transposer les corrélations quantiques dans le domaine artistique pourrait non seulement élargir les moyens d'expression des compositeurs, mais aussi donner au grand public une compréhension intuitive des phénomènes non classiques, contribuant ainsi à la communication scientifique.
Travaux voisins dans notre archive
L'archive est vide autour de ce travail : l'analyse la plus proche n'est qu'à 0.51, contre 0,64 d'ordinaire. Il semble qu'on ait peu foré à côté.
Dans la composition 8 Rooms, les clics des lames demi-onde motorisées, qui changent la base de mesure, ont été utilisés comme percussion : leur période de 513 ms correspond à un tempo de 117 battements par minute, devenant un métronome vivant contrôlé par le hasard quantique.
L'idée d'un « chef d'orchestre quantique » dirigeant un orchestre via des particules intriquées fait écho aux thèmes du roman de Greg Egan, « La Cité des permutants », où les effets quantiques sont utilisés pour créer des communications et des arts impossibles classiquement.