Domokos Péter doktori fokozatát egyidejűleg szerezte az ELTE-n és az Ecole Normale Supérieure-n, mindkettőn a legmagasabb minősítéssel. Ebben az időszakban legfontosabb eredménye, hogy megalkotta a kvantumlogikai kapuk sémáját, amelyet a párizsi csoport azóta kísérletileg is igazolt. Még doktori tanulmányai alatt kezdett foglalkozni a mikrolézerekkel, amelyek leírására új analitikus módszert dolgozott ki. A pályázati anyagban található eredmények az atomok optikai hűtésének és csapdázásának újszerű megközelítését adják. Az eredményt a legrangosabb fizikai szaklap, a Physics Review Letters közölte, és a jelenséget a Stanford Egyetemen azóta kísérletben is megfigyelték. Az eredmények súlyát és Domokos Péter nemzetközi elismertségét mutatja, hogy az Amerikai Optikai Társulat felkérte őt egy összefoglaló cikk megírására, amelyet a Journal of the Optical Society of America közölt.