Pracował przy konstrukcji radzieckiej bomby wodorowej, opracowując nową metodę rozszczepiania jądra atomu – metodę faktoryzacji. Wykonywał też szereg innych prac wraz z m.in. Nikołajem Bogolubowem, Michaiłem Ławrientjewem i Andriejem Sacharowem. Od 1955 pracował w Instytucie Naukowo-Badawczym-58 w obwodzie moskiewskim. Od czerwca 1956 ponownie pracował w Leningradzie, gdzie był starszym pracownikiem naukowym i kierownikiem działu Instytutu Matematycznego Akademii Nauk ZSRR, jednocześnie od 1964 do 1986 był profesorem Moskiewskiego Instytutu Fizyczno-Technicznego. Zajmował się fizyką matematyczną i teorią funkcji. W 1960 uzyskał tytuł doktora nauk fizyczno-matematycznych, a w 1965 profesora. W 1968 został członkiem korespondentem, a w 1970 akademikiem Akademii Nauk ZSRR. Od 1988 do 1993 był dyrektorem Instytutu Matematycznego im. Stiekłowa Akademii Nauk ZSRR/RAN, w latach 1971–2002 członkiem Biura, a 1981–1987 zastępcą akademika-sekretarza Oddziału Matematycznego Akademii Nauk ZSRR. Napisał wiele prac naukowych. Był m.in.