En 1946, después de la guerra, Chamberlain continuó con su doctorado trabajando en la Universidad de Chicago ("University of Chicago"), donde Enrico Fermi (el famoso físico) actuó como un buen guía y mentor, dándole ánimos para que dejara a un lado la física teórica (más prestigiosa), por la física experimental, para la cual demostraba tener buenas cualidades.