Работает в ИЯИ РАН с 1975 года, с 2002 года в должности заведующего Лаборатории физики электрослабых взаимодействий. Основным направлением деятельности является разработка и создание детекторов элементарных частиц, проведение исследований в области физики высоких энергий. Научные интересы связаны с изучением фундаментальных СР- и Т-симметрий, поиском редких каонных распадов, исследованием свойств нейтрино в ускорительных экспериментах с длинной базой. Является автором более 100 научных публикаций.

Руководит российской группой учёных в составе международного нейтринного эксперимента с длинной базой Т2К в Японии, целью которого являются поиск перехода мюонных нейтрино в электронные нейтрино и измерение соответствующего угла смешивания, подтверждение перехода мюонного нейтрино в тау нейтрино, а также определение иерархии масс нейтрино и поиск СР-нарушения в лептонном секторе, что позволит изучать физику вне рамок Стандартной Модели. Фундаментальные результаты, которые будут полученные в этом эксперименте, важны для понимания природы массы нейтрино, для решения проблемы кварк-лептонного объединения, лептогенезиса, а также роли нейтрино в возникновении барионной асимметрии Вселенной. В рамках этого проекта его группой было развито передовое направление в экспериментальной технике детектирования сцинтилляционного света, связанное с применением фотосенсоров нового типа, мультипиксельных диодов с гейгеровским пробоем.

Профессор, читает лекции в МФТИ, подготовил целый ряд высококвалифицированных специалистов.