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미국의 니콜라스 블룸버겐, 스웨덴의 카이 마네 보르예 시그반과 함께 1981년 노벨 물리학상을 받았다. 수상업적은 분광학에서의 혁명적인 업적, 특히 전자기 복사와 물질간의 상호작용을 분광학적으로 분석한 것이었다. 숄로와 블룸베르헨은 레이저의 사용으로만 검출가능한 현상을 연구하여 상을 받았다.

숄로는 어렸을 때 가족과 함께 캐나다로 갔다.

처음에는 무선 전신에 관심을 가졌으며, 장학금을 받고 토론토대학교에서 수학과 물리학을 공부해 1949년에 박사학위를 받았다. 미국 컬럼비아대학교 연구원으로 물리학자 찰스 H. 타운스와 함께 연구를 했다. 숄로와 타운스는 연구내용을 〈마이크로파 분광학 Microwave Spectroscopy〉이라는 책으로 공동 저술했으며, 이 책은 타운스가 메이저(유도 방출 복사에 의한 마이크로파 증폭) 분야에서 선구적 업적을 내놓은 1년 뒤인 1955년에 출간되었다. 1950년대 후반 그들은 메이저를 향상시키기 위한 작업에 착수해 광학 메이저를 얻어냈는데, 이것은 나중에 레이저(유도 방출 복사에 의한 광증폭)로 알려지게 되었다.

숄로는 레이저 디자인에서 섬광과 같은 영감을 얻어 관의 양쪽에 거울을 달아 광선을 강화하는 방법을 채택했다. 거울 하나는 반투명이었기 때문에 광선은 미리 결정된 에너지 수준에 이르는 순간 거울을 통과했다. 실제로 사용 가능한 레이저는 1960년에 시어도어 H. 메이먼이 제작했는데, 이것은 부분적으로 숄로와 타운스의 개념에 기초를 두고 있었다.

숄로는 레이저를 분광학 실험에 응용했다. 스탠퍼드 대학교의 교수(1961~91)로서 레이저를 이용해 투명한 풍선 안에 든 검은 풍선만 터뜨린다든가 하는 인기 있는 시범으로 '레이저 맨'이라는 별명을 얻었다. 레이저를 흔히 '죽음의 광선'으로 여기는 태도를 경멸했으며, 레이저가 많은 분야에서 유용한 도구가 되었다는 사실에 만족해했다.