После фронта Прохоров пришел в Лабораторию колебаний Физического института АН, где в начале 50-х годов ХХ века защитил докторскую диссертацию, а уже в 1959 году ему и физику Николаю Басову за создание мазера - первого квантового генератора, была присуждена Ленинская премия. В 1964 году Прохорову, Басову и американскому ученому Чарльзу Таунсу, также независимо от советских ученых создавшему квантовый генератор, была присуждена Нобелевская премия по физике.
Творчество академика Прохорова, ставшего одним из создателей квантовой электроники, явилось прорывом в новые сферы науки. Его работы послужили основой для новых направлений в других областях современной физики и смежных наук. Их продолжают развивать его многочисленные ученики в Институте общей физики РАН.
