尔物理学奖物理大师诺曼·拉姆齐诲人不倦的指导下攻读博士学位。1970年，获得博士学位，博士论文为《原子重氢激微波》（The Atomic Deuterium Maser）。之后，他加入1989年诺贝尔物理学奖得主汉斯·德默尔特的研究团队，在华盛顿大学做博士后，专门研究离子阱相关论题。1975年，美国国家标准技术研究所聘请他为物理研究员。在那里，他成为离子储存团队的领导人。应用激光冷却离子技术，这团队制做出至2012年为止最准确的原子钟，比较铯-133原子钟还要准确30倍。瓦恩兰又获聘在科罗拉多大学博尔德