Laureatosi con lode nel 1972 in fisica presso l’Università di Pisa, nel 1976 ha conseguito il dottorato presso la Scuola Normale Superiore di Pisa.
È stato visiting scholar presso l’Università del Colorado a Boulder, presso il Collège de France e l’Istituto Max Planck di ottica quantistica. Dal 1991 è professore di fisica presso l’Università di Firenze. Dal 2014 al 2016 è stato presidente dell’Istituto nazionale di ricerca metrologica, mentre dal febbraio 2016 è presidente del Consiglio Nazionale delle Ricerche.
È membro dell’Academia Europæa, dell’Istituto Lombardo, dell’Accademia delle Scienze di Torino e dell’Accademia dei Lincei, Fellow dell’American Physical Society e dell Optical Society of America.
Nel novembre 2016, presso l’Università di Pavia, riceve dal rettore Fabio Rugge la medaglia teresiana, onorificenza conferita a personalità illustri, tradizionalmente ospitate in occasione dell’inaugurazione dell’anno accademico.
