در سال 1961 او به دانشگاه MIT ملحق شد. جاییکه تا اکنون مشغول تدریس و تحقیق می باشد.

پروفسور جوان اصول لیزر گازی را در سال 1958 پایه گذاشت، زمانیکه یک عضو گروه تحقیقاتی لابراتور بل بود. در سال 1960 موفق شد که لیزر گازی هلیوم - نئون که لیزری شناخته شده می باشد را ابداع کند. این اختراع، اولین لیزری بود که بصورت Continuos کار می کرد و باعث شد که در جهان جلب توجه کرده، پایه ای برای تحقیقات بیشتر در این زمینه باشد. 

قبل از این اختراع، پروفسور جوان تئوری میزر سه سطحی را پایه گذاری کرد و اهمیت همگرایی فازی را در این وسیله میکروویو نشان داد. این عمل، ایده میزر بدون پراکندگی را معرفی کرد و او بعداً این ایده را در استفاده از اثر Raman تحریک شده، گسترش داد که نهایتاً منجر به بسط نوظهور رژیم نوری شد.

او در MIT یک تحقیق بزرگ را پایه گذاری کرد که باعث ایجاد بزرگترین تحقیق لیزری در دهه های شصت و هفتاد میلادی شد. بسیاری از بنیان های اولیه در استفاده از لیزر در آنجا به وقوع پیوست. این بنیان ها شامل؛ ابداعات زیادی در زمینه اسپکتروسکوپی لیزری بصورت Sub-Doppler ؛ اولین استفاده از لیزر برای آزمایش دقیق نسبیت و ایزوتروپی در فضا؛ ابداع تکنولوژی اندازه گیری فرکانسی دقیق در طیف نوری و اولین ساخت ساعت های اتومیک لیزری می باشند.

پروفسور جوان در زمینه های تازه تحقیق مانند پژوهش اخیرش برای جستجوی اثرات هدایت نورهای هم جهت شونده توسط یک آنتن نوری به سوی اندازه نانو از ماده فعال است.

او در تحقیقات گسترده ای از لیزرهای پرانرژی و رادارهای مولتی استاتیک لیزری که توسط ساعت های نوری دقیق کنترل می شود، گرفته تا لیزرهای تشخیصی پزشکی شرکت داشته است. پایان نامه های تحقیقاتی بسیاری از دانشجویان فیزیک تحت نظر او بوده است.

برای تحقیقات در زمینه لیزرهای گازی، پروفسور جوان در سال 1964 مدال Stewart Ballentine، در سال 1966 مدال Fany & John Hertz Foundation در سال 1975 مدال Fredrick Ives و در سال 1993 مدال جهانی آلبرت انیشتین را دریافت کرد.

او عضوی از آکادمی ملی علوم و آکادمی هنر و علم آمریکا و عضو افتخاری موسسه Trieste برای ترویج علوم می باشد. در سال 1966 او به عنوان Guggeheim Fellow و در سالهای 1979 و 1995 به عنوان Humbolt Foundation Fellow شناخته شد.

 به گزارش دیلی تلگراف، از صد نابغه برتر جهان که در قید حیات هستند، علی جوان فیزیکدان ایرانی(اولین سازنده لیزرگازی ) در رتبه دوازدهم و جزو ده نفر نابغه زنده جهان است. بر پایه همین گزارش نیما ارکانی دیگر فیزیکدان ایرانی در رتبه سی و دوم و پردیس ثابتی، بیولوژیست ایرانی در رتبه چهل و سوم است.