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自发辐射的随机性会导致激光输出出现不可避免的波动。传统方法通常通过朗之万随机力引入激光速率方程来描述这种噪声，但该方法不适用于纳米激光器。该工作表明，通过从简单直观的速率方程出发，仅假设光子和激发电子数量取离散值，即可对非常广泛的激光器类型实现量子噪声的定量计算。通过证明该模型构成可源于完整主方程的马尔可夫链，研究人员解释了其成功机理。该团队指出，在多光子极限下，该模型可简化为朗之万方程。研究人员对不同激光量子噪声计算方法进行了全面对比，确定了适用于不同系统尺寸（从纳米激光器到宏观激光器）和不同激发水平（即腔光子数）的最佳方法。特别值得注意的是，该研究发现朗之万方程的数值解在激光阈值以下不准确，而马尔可夫链模型在排除集体发射效应的情况下，对所有泵浦功率值和激光器尺寸均具有准确性。