The Musical Mach–Zehnder Interferometer
Музички Mах-Цендеров интерферометар
Article (Published version)
Metadata
Show full item recordAbstract
Te phenomenon of interference lies at the heart of quantum physics, and is responsible
for many of the unusual aspects of quantum behaviour that deviate from our everyday
expectations. Tough classical physics allows for waves (e.g. of sound) to interfere,
quantum theory allows for interference efects also to afect single particles. One device
that demonstrates this experimentally is the Mach–Zehnder interferometer: here a
single particle (e.g. a photon) travels down one of two possible paths, and quantum
interference between the two paths affects the final position where the particle
arrives. In this article, I propose a mechanism to musically demonstrate quantum
single-particle interference: the musical Mach–Zehnder interferometer. Tis new
quantum musical instrument makes use of two independently operated electronic
keyboards, whose outputs are interfered according to the rules of the Mach–Zehnder
interferometer. I discuss the musical possibilities this instrument enables, ...and outline
a method to construct it via sofware simulation.
Феномен интерференције налази се у средишту квантне физике и одговоран
је за многе необичне аспекте понашања квантних честица, који одступају
од наших свакодневних очекивања. Премда класична физика дозвољава
интерференцију таласа (нпр. звучних таласа), у квантној теорији могуће је
да се ефекти интерференције одразе и на појединачне честице. Уређај који
ово експериментално демонстрира јесте Мах-Цендеров интерферометар:
једна честица (нпр. фотон) путује једном од две могуће путање, а квантна
интерференција између ове две путање афектује финалну позицију на коју
честица стиже. У овом чланку предлажем механизам којим се може музичким
путем демонстрирати квантна интерференција појединачних честица:
музички Мах-Цендеров интерферометар. Овај нови квантни инструмент
користи две међусобно независне електронске клавијатуре, чији су аутпути
у интерференцији према правилима Мах-Цендеровог интерферометра. У
чланку разматрам музичке могућности које овај инструмент нуди и скицирам
како ...га је могуће конструисати путем софтверске симулације. За разлику
од конвенционалних инструмената и околности да, када два инструмента
симултано свирају, њихови звуци се спајају и међусобно појачавају, овде
две клавијатуре имају могућност да једна другу – укину. Ово отвара
неслућене могућности за компоновање, јер два извођача могу генерисати
три групе звука, где трећа настаје стриктно као функција претходне две, које
представљају директне инпуте. Мада је замисао оваквог инструмента сама по
себи прилично једноставна, указујем да овакав уређај може да има специфичну
улогу у оквиру музичког извођења инспирисаног квантном теоријом, јер
демонстрира један од њених кључних концепата: интерференцију.
Keywords:
quantum physics / interference / Mach–Zehnder interferometer / new musical instrument / квантна физика / интерференција / Мах-Цендеров интерферометар / нови музички инструментSource:
Музикологија / Musicology, 2018, 24, 39-49Publisher:
- Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts
Funding / projects:
- National Research Foundation, Prime Minister’s Office, Singapore
- Ministry of Education, Singapore, Research Centres of Excellence programme and the Centre for Quantum Technologies, NUS
- Foundational Questions Institute “Physics of the Observer“, Grant FQXi-RFP-1614
Collections
Institution/Community
Музиколошки институт САНУ / Institute of Musicology SASATY - JOUR AU - Andrew, J. P. Garner PY - 2018 UR - https://dais.sanu.ac.rs/123456789/3671 AB - Te phenomenon of interference lies at the heart of quantum physics, and is responsible for many of the unusual aspects of quantum behaviour that deviate from our everyday expectations. Tough classical physics allows for waves (e.g. of sound) to interfere, quantum theory allows for interference efects also to afect single particles. One device that demonstrates this experimentally is the Mach–Zehnder interferometer: here a single particle (e.g. a photon) travels down one of two possible paths, and quantum interference between the two paths affects the final position where the particle arrives. In this article, I propose a mechanism to musically demonstrate quantum single-particle interference: the musical Mach–Zehnder interferometer. Tis new quantum musical instrument makes use of two independently operated electronic keyboards, whose outputs are interfered according to the rules of the Mach–Zehnder interferometer. I discuss the musical possibilities this instrument enables, and outline a method to construct it via sofware simulation. AB - Феномен интерференције налази се у средишту квантне физике и одговоран је за многе необичне аспекте понашања квантних честица, који одступају од наших свакодневних очекивања. Премда класична физика дозвољава интерференцију таласа (нпр. звучних таласа), у квантној теорији могуће је да се ефекти интерференције одразе и на појединачне честице. Уређај који ово експериментално демонстрира јесте Мах-Цендеров интерферометар: једна честица (нпр. фотон) путује једном од две могуће путање, а квантна интерференција између ове две путање афектује финалну позицију на коју честица стиже. У овом чланку предлажем механизам којим се може музичким путем демонстрирати квантна интерференција појединачних честица: музички Мах-Цендеров интерферометар. Овај нови квантни инструмент користи две међусобно независне електронске клавијатуре, чији су аутпути у интерференцији према правилима Мах-Цендеровог интерферометра. У чланку разматрам музичке могућности које овај инструмент нуди и скицирам како га је могуће конструисати путем софтверске симулације. За разлику од конвенционалних инструмената и околности да, када два инструмента симултано свирају, њихови звуци се спајају и међусобно појачавају, овде две клавијатуре имају могућност да једна другу – укину. Ово отвара неслућене могућности за компоновање, јер два извођача могу генерисати три групе звука, где трећа настаје стриктно као функција претходне две, које представљају директне инпуте. Мада је замисао оваквог инструмента сама по себи прилично једноставна, указујем да овакав уређај може да има специфичну улогу у оквиру музичког извођења инспирисаног квантном теоријом, јер демонстрира један од њених кључних концепата: интерференцију. PB - Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts T2 - Музикологија / Musicology T1 - The Musical Mach–Zehnder Interferometer T1 - Музички Mах-Цендеров интерферометар SP - 39 EP - 49 IS - 24 DO - 10.2298/MUZ1824039G UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3671 ER -
@article{ author = "Andrew, J. P. Garner", year = "2018", abstract = "Te phenomenon of interference lies at the heart of quantum physics, and is responsible for many of the unusual aspects of quantum behaviour that deviate from our everyday expectations. Tough classical physics allows for waves (e.g. of sound) to interfere, quantum theory allows for interference efects also to afect single particles. One device that demonstrates this experimentally is the Mach–Zehnder interferometer: here a single particle (e.g. a photon) travels down one of two possible paths, and quantum interference between the two paths affects the final position where the particle arrives. In this article, I propose a mechanism to musically demonstrate quantum single-particle interference: the musical Mach–Zehnder interferometer. Tis new quantum musical instrument makes use of two independently operated electronic keyboards, whose outputs are interfered according to the rules of the Mach–Zehnder interferometer. I discuss the musical possibilities this instrument enables, and outline a method to construct it via sofware simulation., Феномен интерференције налази се у средишту квантне физике и одговоран је за многе необичне аспекте понашања квантних честица, који одступају од наших свакодневних очекивања. Премда класична физика дозвољава интерференцију таласа (нпр. звучних таласа), у квантној теорији могуће је да се ефекти интерференције одразе и на појединачне честице. Уређај који ово експериментално демонстрира јесте Мах-Цендеров интерферометар: једна честица (нпр. фотон) путује једном од две могуће путање, а квантна интерференција између ове две путање афектује финалну позицију на коју честица стиже. У овом чланку предлажем механизам којим се може музичким путем демонстрирати квантна интерференција појединачних честица: музички Мах-Цендеров интерферометар. Овај нови квантни инструмент користи две међусобно независне електронске клавијатуре, чији су аутпути у интерференцији према правилима Мах-Цендеровог интерферометра. У чланку разматрам музичке могућности које овај инструмент нуди и скицирам како га је могуће конструисати путем софтверске симулације. За разлику од конвенционалних инструмената и околности да, када два инструмента симултано свирају, њихови звуци се спајају и међусобно појачавају, овде две клавијатуре имају могућност да једна другу – укину. Ово отвара неслућене могућности за компоновање, јер два извођача могу генерисати три групе звука, где трећа настаје стриктно као функција претходне две, које представљају директне инпуте. Мада је замисао оваквог инструмента сама по себи прилично једноставна, указујем да овакав уређај може да има специфичну улогу у оквиру музичког извођења инспирисаног квантном теоријом, јер демонстрира један од њених кључних концепата: интерференцију.", publisher = "Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts", journal = "Музикологија / Musicology", title = "The Musical Mach–Zehnder Interferometer, Музички Mах-Цендеров интерферометар", pages = "39-49", number = "24", doi = "10.2298/MUZ1824039G", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3671" }
Andrew, J. P. G.. (2018). The Musical Mach–Zehnder Interferometer. in Музикологија / Musicology Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts.(24), 39-49. https://doi.org/10.2298/MUZ1824039G https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3671
Andrew JPG. The Musical Mach–Zehnder Interferometer. in Музикологија / Musicology. 2018;(24):39-49. doi:10.2298/MUZ1824039G https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3671 .
Andrew, J. P. Garner, "The Musical Mach–Zehnder Interferometer" in Музикологија / Musicology, no. 24 (2018):39-49, https://doi.org/10.2298/MUZ1824039G ., https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3671 .