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Natural de Espinho, Luís Duarte desenvolveu os seus estudos na Escola Profissional de Música de Espinho, sob a orientação de Fausto Neves, na ESMAE, nas classes de Luís Filipe Sá e Madalena Soveral, e na Academia Franz Liszt em Budapeste, com László Baranyay e Rita Wagner. Frequentou masterclasses com Helena Sá e Costa, Sequeira Costa, Arbo Valdma, Josep Colom, Miguel Borges Coelho, Pedro Burmester, entre outros.
Tocou e gravou para a Antena 2, a Rádio Nacional Eslovena e a Classical Planet (programa “Euroclassical”). Em 2009, fez a primeira audição completa dos 5 Embalos de Fernando Lopes-Graça, incluindo a estreia absoluta dos n.os 1, 2 e 3. Já em 2014, fez a estreia mundial da Sonata para dois pianos e percussão de António Pinho Vargas (com Lígia Madeira e o Drumming GP).
Laureado no Concurso Lopes-Graça em Tomar, é detentor do prémio de melhor aluno dos cursos de música da ESMAE. Durante três anos, foi bolseiro da Câmara Municipal de Espinho, tendo-lhe também sido atribuído, em 2015, o prémio de mérito no domínio artístico.
Apresentou-se em recitais a solo e de música de câmara em Portugal, Espanha, França, Hungria e Eslovénia, tendo sido ainda solista com a Orquestra da EPME e com a Orquestra Sinfónica do Porto Casa da Música, sob a direcção dos maestros Cesário Costa, Pawel Przytocki e Alessandro Crudele. Trabalhou com os encenadores António Capelo, António Durães e Nuno Carinhas, e com os solistas Ian Bostridge, Christoph Prégardien, David Wilson-Johnson, Stephen Loges, Anke Vondung, Michaela Kaune, Karen Wierzba e Pedro Burmester. Mantém, desde 2008, um duo de piano a quatro mãos e dois pianos com Lígia Madeira.
Colabora regularmente com a Casa da Música, nomeadamente com a Orquestra Sinfónica, o Remix Ensemble e o Coro Casa da Música, tendo trabalhado com os maestros Heinz Holliger, Paul Hillier, Emilio Pomàrico e Peter Rundel. É professor de piano na Escola Profissional de Música de Espinho e pianista acompanhador na Escola Superior de Música e Artes do Espectáculo do Porto.
Lançou, em Janeiro de 2021, o álbum Portuguese Music for Piano Duo sob o selo da holandesa Brilliant Classics.
2022