Après des études postdoctorales à l’université Macquarie et à l’université de Nouvelle-Galles du Sud, il s’est installé aux États-Unis, d’abord comme professeur de physique à l’université d’Alabama, où il a été invité à rejoindre les laboratoires de recherche en imagerie de Kodak en tant que chercheur principal en physique en 1985. En 1985, il a été invité par les laboratoires de recherche en imagerie de Kodak en tant que chercheur principal en physique, poste qu’il a occupé jusqu’en 2006. La même année, il a fondé la société de recherche Interferometric Optics. Aux États-Unis, il a principalement participé à des recherches sur la théorie de la diffusion prismatique, les lasers accordables, l’interférométrie et l’enchevêtrement quantique. M. Duarte pratique la physique optique dans le monde universitaire, dans l’industrie et dans le domaine de la défense.
Duarte a été élu Fellow de l’Australian Institute of Physics (1987) et Fellow de l’Optical Society of America (1993) pour ses contributions au développement des lasers accordables. Il est le premier Sud-Américain à recevoir ces distinctions. En 1995, il a reçu le prestigieux Engineering Excellence Award de l’Optical Society of America et, en 2016, la médaille David Richardson. Ses travaux sont mentionnés dans près de deux cents ouvrages universitaires, dont plusieurs classiques.