少发射体耦合耗散腔在中等驱动下的非常规饱和效应

近期的技术进步使得在高耗散腔-发射体系统中实现强光-物质相互作用成为可能。然而，在这些由Tavis-Cummings模型很好描述的系统中，相当大的损耗率使得许多期望的非线性效应（如饱和与光子阻塞）的实现变得困难。在此我们提出Tavis-Cummings模型内发生的另一种效应：腔对中等强度共振外驱动的 nonlinear 响应，其利用了大的腔耗散率。在此 regime 中，当腔耦合到$N$个发射体时，$(N+1)$光子过程占主导。我们详细探究并刻画了该效应，并给出了效应如何由于发射体集合与外驱动之间的相消干涉而发生的图像。我们发现所观测效应的一个中心条件是大 cooperativity，即腔与发射体衰减率的乘积远小于集体腔-发射体相互作用强度的平方。重要的是，该条件不要求强耦合。我们还找到了效应出现时的临界驱动强度的解析表达式。我们的结果具有量子态工程（例如光子滤波）的潜力，并可用于发射体数量未知的腔-发射体系统的表征。特别是，我们的结果为在各种平台上研究独特的量子光学应用开辟了道路，这些平台既不需要高质量腔也不需要强耦合。