Quantum + musica = creatività e pace

Jules Verne, nella sua visione distopica di quella che sarebbe diventata la Parigi di oggi, metteva in guardia contro la progressiva perdita del sapere umanistico. Se questo è realmente un rischio nel mondo del futuro in cui già viviamo, non lo è per fortuna un altro timore di Verne: la contaminazione fra pensiero tecnico-scientifico e artistico. Tale contaminazione, nello spirito di un Quadrivio e non di una distopia, porta oggi a sviluppi creativi e fortemente interdisciplinari, che non distruggono un passato, ma costruiscono un nuovo futuro.

Ne è un esempio il giovane e promettente filone delle contaminazioni fra meccanica quantistica, calcolo quantistico e musica, che ha ispirato alcune delle iniziative dell’anno internazionale della fisica quantistica appena terminato, il 2025.

Fra i vari eventi che si sono susseguiti, vorrei menzionare tre a cui ho partecipato personalmente, due in qualità di relatore su invito, un altro come organizzatore principale. Si è trattato di una connessione fra Italia, Germania e Norvegia: il convegno “Quantum Computing and Arts: How and Why” al DESY a Berlin-Zeuthen; il Third International Symposium on Quantum Computing and Musical Creativity (ISQCMC ’25) a Palermo; e il simposio Entangled Visions ad Oslo.

Come un ideale, seppur temporaneo ritorno alla Belle Époque, si è delineata una connessione artistica e scientifica fra Palermo nell’Europa del Sud, la Mitteleuropa con Berlino, e l’Europa del Nord con Oslo.

In particolare, a Palermo si è registrata la partecipazione di studiosi provenienti da ben 18 nazioni: Austria, Belgio, Brasile, Canada, Cina, Cipro, Francia, Germania, Grecia, Giappone, Italia, Polonia, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera, e Regno Unito, e Stati Uniti con gli Stati di California, North Carolina e Washington.

A Berlino vi sono stati anche relatori provenienti anche dalla Nigeria e dalla Danimarca, e in Norvegia hanno partecipato relatori anche dall’Australia.

Quando studiosi provenienti da ogni angolo del mondo si ritrovano per parlare di quantum e arte, in un’atmosfera amichevole e collaborativa, non parlano soltanto di scienza: lavorano anche alla costruzione della pace.

Con un po’ di audacia, potremmo leggere in questi eventi un modo di riaffermare l’unità dell’Europa e la sua forza in campo scientifico e culturale, a custodia di una lunga tradizione, trampolino di lancio per il nuovo, e base per i rapporti pacifici fra le nazioni.

La domanda sottesa ai tre convegni potrebbe essere sintetizzata in questa forma: cosa hanno in comune la fisica quantistica e la musica o le arti visive? A prima vista sembrerebbe ben poco; ma se scegliamo una strategia di mappatura, e se selezioniamo concetti e formalismi trasferire da un ambito all’altro, scopriamo dei filoni importanti, come la sonificazione dei dati, l’adozione dei circuiti quantistici per la risoluzione di problemi musicali, il concetto di sovrapposizione in relazione agli accordi musicali e altri ancora.

A seguire riporto i nomi di alcuni studiosi e le idee chiave presentate nel corso dei tre eventi.

Il convegno “Quantum Computing and Arts: How and Why” si è svolto dal 9 all’11 luglio a Zeuthen, in Brandeburgo, vicino Berlino. https://indico.desy.de/event/48737/ I laboratori del DESY, acronimo per Deutsches Elektronen-Synchrotron (Elettrosincrotrone tedesco), sono immersi nel verde, di fronte a un lago. Le numerose canoe situate vicino alla riva fanno pensare a lunghe escursioni sulle sue acque silenziose.

La commissione organizzatrice dell’evento era formata da Adrian Schmidt (KIT ITAS), Arianna Crippa (DESY), Karl Jansen (DESY, Cipro), Chris Kondek (UdK Berlin), Christopher Coenen (KIT ITAS), Yahui Chai (DESY), Alice Di Tucci (DESY), Tim Schwaegerl (DESY).

La International Advisory Committee era formata da Eduardo Miranda (UK), Harry Kumar (UK), Paulo Itaboraí (Germania-Cipro), Enrique Solano (Germania), Omar Costa Hamido (Portogallo-Cina), Melinda File (Austria), Clara Herrmann (Germania), Noemie Njangiru (Irlanda), Klaus Mecke (Germania).

Il prof Eduardo Miranda, brasiliano di nascita, docente all’Università di Plymouth nel Regno Unito, è uno dei fondatori del settore, per i suoi lavori pionieristici fra calcolo quantistico e musica. Molti dei membri della comunità sono allievi o sono stati allievi di Miranda, il quale ha strette collaborazioni con Berlino e Oslo, contribuendo costantemente a creare e rafforzare la comunità di quantum music.

Fra i punti salienti degli argomenti presentati al convegno del DESY vorrei ricordare un’analisi di dipinti classici, seguita da un’estrazione di features attraverso il calcolo quantistico, e la creazione di nuovi dipinti attraverso le informazioni estratte. La leader del progetto, l’italiana Arianna Crippa, è fisico e pittrice, dottoranda al DESY (https://ars.electronica.art/panic/en/view/quantum-computers-art-21c38ddb450c81b4b3a7f1ff483f45fc/).

Degno di nota è lo studio “Afro-quantum”, dove David Odiase, nigeriano e in residenza artistica a Berlino, esamina elementi di filosofia ed estetica africana alla luce di concetti chiave del mondo quantistico, come indeterminazione, principio di sovrapposizione, e derivati (logica non dicotomica). Un esempio di scienza che fornisce un linguaggio comune per facilitare il dialogo fra culture diverse.

L’artista californiana Amy Karle ha presentato una sua visione artistica dove si fonde in una nuova concezione estetica l’ispirazione dalle forme della natura e degli specimen anatomici, e loro trasformazione attraverso algoritmi di intelligenza artificiale e quantistici. Un’eco del fascino degli studi anatomici di Leonardo in chiave 2.0.

Il britannico Bob Coecke, già docente di fisica teorica ad Oxford e chitarrista rock, ha mostrato motivazioni ed esempi di “quantum picturalism”, una rappresentazione completamente grafica ed intuitiva di complessi concetti di meccanica e di calcolo quantistico. Ha inoltre presentato degli eccezionali risultati ottenuti nel campo della didattica. Con idonei metodi e tecnica, infatti, anche i bambini possono inoltrarsi nel mondo quantum, e talora possono riuscire meglio degli adulti. 

L’evento è stato completato da due concerti: il primo di Eduardo Miranda, il secondo di Bob Coecke, creatore anche della “quantum guitar”, che estende le possibilità espressive della chitarra classica, che si è esibito insieme al virtuoso del pianoforte, filosofo e studioso delle contaminazioni fra quantum e musica Rakhat-Bi Abdyssagin, soprannominato “il Mozart del Kazhakistan”, suo paese d’origine.

Foto di gruppo durante il secondo giorno del convegno al DESY

Cambiando mesi e ambientazione, dalla luce dell’estate al DESY, ci spostiamo alla delicata alba del dicembre ad Oslo. Se la luce era attenuata, non era certo diminuito il calore degli organizzatori e l’entusiasmo nelle presentazioni. Il convegno “Entangled Visions” si è svolto all’Università Metropolitana di Oslo (Oslo Met) dal 2 al 5 dicembre, ed è stato organizzato da un team di docenti e dottorandi in Fisica e in Design, e un dottorando in Fisica:
Vegard Falmår, Kristin Bergaust, Sergiy Denysov, Trine Krigsvoll Haagensen, Andre Laestadius e Sølve Selstø.

https://uni.oslomet.no/quantum/entangled-visions/

Le presentazioni spaziavano da argomenti molto concettuali ad ampie applicazioni, con alcuni approfondimenti tecnici. Tra i punti salienti si trova una riflessione filosofica sulla meccanica quantistica e la sua interazione con l’estetica (Henrik Zinkernagel, Danimarca), ed il ruolo delle reti quantistiche e la loro possibile applicazione alla musica (Khrystyna Gnatenko, Ucraina).

La Gnatenko, in particolare, al termine della propria presentazione, ha interpretato al violino una melodia tradizionale della sua terra, applaudita con commozione da tutti i presenti. Altre presentazioni vertevano su nuove strategie di insegnamento della tecnologia quantistica attraverso videogiochi – opportunamente creati dai ricercatori (ne ha parlato Stefan Küchemann, Germania) – e i fondamenti teorici dell’informazione quantistica (intervento di Michael Cuffaro, Germania-Canada).

I lavori sono stati completati da un minuzioso accostamento fra la storia della meccanica quantistica e sviluppo di alcune avanguardie novecentesche nella presentazione del pianista-filosofo Rakhat-bi Abdyssagin. Come un’analogia fra ispirazione nelle arti visive e mondo della fisica, l’australiano Paul Thomas ha poi confrontato i paesaggi tempestosi di Turner alle linee di forza del campo magnetico. Durante il concerto che ha chiuso una delle giornate, concerto che, in omaggio alla Norvegia, includeva musiche di Grieg, Abdyssagin ha fatto esplicito riferimento all’importanza della pace e al ruolo che artisti e scienziati possono avere per mantenerla.

Come un ponte ideale dal Nord al Sud Europa, fra l’inverno e l’estate, andiamo adesso al convegno che si è svolto a Palermo il 28 e 29 ottobre: ISQCMC ’25. https://2025.isqcmc.org/

Ho avuto il piacere di disegnare il logo del convegno, includente il richiamo alla terra della mitologica Medusa, raffigurata all’interno della triscele, con le tre gambe che ricordano i tre capi dell’isola di Sicilia. Una triscele singolare, perché inserita all’interno di un atomo di Bohr, con gli elettroni costituiti da note musicali.

Il primo giorno del convegno si è svolto all’Orto Botanico di Palermo, confinante con il grande giardino di Villa Giulia, dove Goethe ebbe l’ispirazione per il suo concetto di pianta primigenia (Urpflanze). Il secondo giorno è stato ospitato nel Complesso Monumentale dello Steri, una volta anche sede delle prigioni dell’Inquisizione, precisamente in uno dei saloni di Palazzo Steri, edificio del dodicesimo secolo.

Entrambe le location appartengono all’Università di Palermo, l’ente che ha ospitato l’evento, per la prima volta in Italia. 

Sono stata general chair dell’evento, a fianco della professoressa di fisica teorica Lucia Rizzuto dell’Università di Palermo, e in collaborazione con il professore portoghese Omar Costa Hamido (Portogallo-Cina) e con il brasiliano Paulo Itaboraí (Germania-Cipro) dell’Organizational Team.

Dell’Advisory committee facevano anche parte i proff Karl Jansen (DESY), Marco Elio Tabacchi (Università of Palermo) e Giuseppe Metere (Università Statale of Milano).

La lectio magistralis, sull’analisi e ricostruzione del segnale vocale attraverso il calcolo quantistico, è stata tenuta dal prof Davide Rocchesso, veneziano, docente alla Statale di Milano, già professore di Informatica all’Università di Palermo per molti anni.

Nella prima giornata del Simposio, all’Orto Botanico, sono stati eseguiti dal vivo brevi brani musicali, introdotti da una presentazione e descrizione delle idee alla base di ciascun lavoro. Fra le musiche proposte, vorrei ricordare i “Quantum Loops for Solo Flute” (Kateri Doran, Canada) e i brani per guzheng cinese, insieme a tecniche di sintesi sonora basata su algoritmi quantistici (Zhong Zheng e Weijia Yang, Cina).

Per quanto riguarda musica sintetizzata o registrata, vorrei menzionare la sonificazione avanzata e la visualizzazione in tempo reale di processi quantistici (il suono dell’entanglement di Clemens Wenger e del suo gruppo, Austria), e un’applicazione del CubeHarmonic (https://www.mathisintheair.org/wp/tag/cubo/), governato da un circuito quantistico, come sistema decisionale, e adottato all’interno di un’improvvisazione di gruppo a distanza (un mio lavoro in collaborazione con musiciste/studiose in Polonia, Brasile, Repubblica Ceca-Spagna, Australia). 

Fra gli altri altri argomenti: la sonificazione di crisi epilettiche e crisi ricostruite con tecniche quantistiche (un mio lavoro con collaboratori in Germania e Italia); il Quantum Tonality (Thomas Noll, Germania-Spagna), e “colore quantistico” del suono (Hen Evgy, Spagna).

Vorrei chiudere segnalando tre libri:

• “Quantum Computer Music”, edito da Edoardo Miranda (https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-13909-3),
• “Quantum Mechanics and Avant-Garde Music: Shadows of the Void” di Rakhat-Bi Abdyssagin, su una visione dell’avanguardia musicale in relazione al mondo quantistico (https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-63161-0), e
• “Grundlagen der kognitiven Musiktheorie”, contenente un dettagliato capitolo su mondo quantum e musica (in lingua tedesca, https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-71771-4).

Quali saranno gli sviluppi nel nuovo anno? Per saperlo, non possiamo che continuare a osservare e a misurare, fiduciosi in un’equazione particolare: quantum + musica = creatività e pace.

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