В ультрахолодном облаке атомов, охлаждённом почти до абсолютного нуля, возникают области с разной ориентацией спинов — как участки с разной намагниченностью. Границы между ними называют доменными стенками. Обычно они неподвижны, но в этом эксперименте стенки пришли в движение сами собой.

Толчком послужили спиновые токи — потоки спина, которые возникают при обменных столкновениях атомов. Если один атом со спином вверх сталкивается с атомом со спином вниз, они могут обменяться ориентациями, и спин как бы перетекает от одного к другому. В результате стенка начинает ползти, как волна по стадиону, где каждый зритель встаёт и садится, передавая движение соседу.

Меняя угол между направлениями спинов в соседних доменах, физики управляли силой и направлением токов. В одном режиме обменные столкновения настолько сильны, что стенка замирает на месте — её удерживает когерентный «замок». В другом режиме преобладает диффузия, и стенка несётся быстро, словно санки с горки. Переход между этими режимами напоминает переключение передач в автомобиле.

Численное решение квантового уравнения Больцмана подтвердило: ключевой параметр — поперечные градиенты фазы. Именно они определяют, куда и как быстро поползёт стенка. Это значит, что фазой можно пользоваться как рулём для спиновых потоков.

Такой контроль открывает дорогу к атомтронике — аналогу электроники, где вместо электронов работают нейтральные атомы. Доменные стенки могли бы стать переключателями или линиями передачи в будущих квантовых схемах.