Después de graduarse, Ekimov se trasladó al Instituto Óptico Estatal Vavilov para realizar sus investigaciones.
Allí junto con Alexei A. Onushchenko descubrió los nanocristales semiconductores conocidos como puntos cuánticos en 1981.
Durante su estancia en el instituto, investigó más a fondo estos sistemas y desarrolló la teoría del confinamiento cuántico con Alexander Efros.
Desde 1999, Ekimov vive y trabaja en los Estados Unidos como científico para Nanocrystals Technology, una empresa con sede en el estado de Nueva York.
[2] En 2023 Ekimov, Brus y Moungi Bawendi recibieron el Premio Nobel de Química "por el descubrimiento y la síntesis de puntos cuánticos".