Советский физик, один из создателей квантовой электроники, академик (с 1966 г.). Родился в Атортоне (Австралия) в семье русского революционера, который в 1911 г. бежал из сибирской ссылки в Австралию. В 1923 г. вернулся с родителями в СССР. Окончил Ленинградский университет (1939 г.) и поступил в аспирантуру Физического института АН СССР. В 1941—1944 гг. находился в действующей армии. С 1944 г. снова в Физическом институте АН СССР, сначала аспирант, затем (1946 г.) старший научный сотрудник, заведующий (с 1954 г.) лабораторией колебаний, заместитель директора (с 1968 г.). С 1959 г. также профессор Московского университета.
Научные исследования в области квантовой электроники и ее применений, радиоспектроскопии, физики ускорителей, электронного парамагнитного резонанса, лазерного термоядерного синтеза, физики твердого тела, радиоастрономии, технологии материалов. Экспериментально доказал когерентность излучения сантиметровых волн синхротрона (1951 г.). Разрабатывал молекулярные стандарты частоты и времени, что в 1954 г. привело его (вместе с Н. Г. Басовым) к созданию молекулярного генератора на аммиаке. В 1955 г. совместно с Басовым предложил принципиально новый метод создания сред с отрицательным поглощением — так называемый метод трех уровней, который в дальнейшем стал основным при разработке как квантовых усилителей радиодиапазона, так и оптических квантовых генераторов и усилителей. 1954— 1955 гг. являются годами возникновения квантовой электроники. В 1955—1960 гг. работал над созданием квантовых парамагнитных усилителей СВЧ-диапазона, изучил значительное количество кристаллов, эффективных для применения в квантовых парамагнитных усилителях, в частности детальное исследование рубина дало возможность рекомендовать этот кристалл для применения в парамагнитных квантовых усилителях. В 1958 г. предложил новый тип резонатора для субмиллиметровых волн — так называемый открытый резонатор в виде двух параллельных зеркальных поверхностей, получивший широкое применение. В 1959 г. за разработку нового метода генерации и усиления электромагнитных волн Прохоров вместе с Басовым удостоен Ленинской премии, а в 1964 г. им и американцу Ч. Таунсу за фундаментальные работы по квантовой электронике присуждена Нобелевская премия.
С 1960 г. Прохоров сосредоточивает свои научные интересы на изучении процессов, происходящих в оптических квантовых генераторах, на разработке лазеров различных типов и назначения. Совместно с сотрудниками в 1963 г. разработал новый принцип действия генераторов с использованием двухквантовых переходов. Создал ряд оптических генераторов непрерывного действия, работает над созданием квантовых генераторов в инфракрасном диапазоне волн, построил (1966 г.) новый тип мощного газового лазера — газодинамический лазер. Работы Прохорова по лазерной высокотемпературной плазме способствовали развитию лазерного термоядерного синтеза, его исследования по взаимодействию лазерного излучения с веществом привели к открытию ряда эффектов. Развивает исследования по физике твердого тела, в частности по сверхвысокочастотным свойствам плазмы твердого тела, созданию непрерывных сверхсильных магнитных полей и т. д. С именем Прохорова связано развитие новых научно-технических направлений в нашей стране: интегральной оптики, оптической связи на волоконных световодах, создание чистых высокотемпературных монокристаллов.
Академик-секретарь Отделения общей физики и астрономии АН СССР (с 1973 г.), главный редактор третьего издания «Большой Советской Энциклопедии». Герой Социалистического Труда (1969 г.).
