Search for the lepton-flavour violating decays B0( s) → e±μ∓



Aaij, R, Adeva, B, Adinolfi, M, Ajaltouni, Z, Akar, S, Albrecht, J, Alessio, F, Alexander, M, Alfonso Albero, A, Ali, S
et al (show 793 more authors) (2018) Search for the lepton-flavour violating decays B0( s) → e±μ∓. Journal of High Energy Physics, 2018 (3).

[img] Text
10.1007%2FJHEP03(2018)078.pdf - OA Published Version

Download (646kB)

Abstract

<jats:title>A<jats:sc>bstract</jats:sc> </jats:title> <jats:p>A search for the lepton-flavour violating decays <jats:italic>B</jats:italic> <jats:sub> <jats:italic>s</jats:italic> </jats:sub> <jats:sup>0</jats:sup>  → <jats:italic>e</jats:italic> <jats:sup>±</jats:sup> <jats:italic>μ</jats:italic> <jats:sup>∓</jats:sup> and <jats:italic>B</jats:italic> <jats:sup>0</jats:sup> → <jats:italic>e</jats:italic> <jats:sup>±</jats:sup> <jats:italic>μ</jats:italic> <jats:sup>∓</jats:sup> is performed based on a sample of proton-proton collision data corresponding to an integrated luminosity of 3 fb<jats:sup>−1</jats:sup>, collected with the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV. The observed yields are consistent with the background-only hypothesis. Upper limits on the branching fraction of the <jats:italic>B</jats:italic> <jats:sub> <jats:italic>s</jats:italic> </jats:sub> <jats:sup>0</jats:sup>  → <jats:italic>e</jats:italic> <jats:sup>±</jats:sup> <jats:italic>μ</jats:italic> <jats:sup>∓</jats:sup> decays are evaluated both in the hypotheses of an amplitude completely dominated by the heavy eigenstate and by the light eigenstate. The results are <jats:inline-formula> <jats:alternatives> <jats:tex-math>$$ \frac{@}{@}\mathrm{\mathcal{B}}\left({B}_s^0\to {e}^{\pm }{\mu}^{\mp}\right)&lt;6.3(5.4)\times 1{0}^{-9} $$</jats:tex-math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mfrac> <mml:mo>@</mml:mo> <mml:mo>@</mml:mo> </mml:mfrac> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>∓</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>&lt;</mml:mo> <mml:mn>6.3</mml:mn> <mml:mfenced> <mml:mn>5.4</mml:mn> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:msup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </jats:alternatives> </jats:inline-formula> and <jats:inline-formula> <jats:alternatives> <jats:tex-math>$$ \frac{@}{@}\mathrm{\mathcal{B}}\left({B}_s^0\to {e}^{\pm }{\mu}^{\mp}\right)&lt;7.2(6.0)\times 1{0}^{-9} $$</jats:tex-math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mfrac> <mml:mo>@</mml:mo> <mml:mo>@</mml:mo> </mml:mfrac> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>∓</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>&lt;</mml:mo> <mml:mn>7.2</mml:mn> <mml:mfenced> <mml:mn>6.0</mml:mn> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:msup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </jats:alternatives> </jats:inline-formula> at 95% (90%) confidence level, respectively. The upper limit on the branching fraction of the <jats:italic>B</jats:italic> <jats:sup>0</jats:sup> → <jats:italic>e</jats:italic> <jats:sup>±</jats:sup> <jats:italic>μ</jats:italic> <jats:sup>∓</jats:sup> decay is also evaluated, obtaining <jats:inline-formula> <jats:alternatives> <jats:tex-math>$$ \frac{@}{@}\mathrm{\mathcal{B}}\left({B}^0\to {e}^{\pm }{\mu}^{\mp}\right)&lt;1.3(1.0)\times 1{0}^{-9} $$</jats:tex-math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mfrac> <mml:mo>@</mml:mo> <mml:mo>@</mml:mo> </mml:mfrac> <mml:mi>ℬ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>∓</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>&lt;</mml:mo> <mml:mn>1.3</mml:mn> <mml:mfenced> <mml:mn>1.0</mml:mn> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:msup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </jats:alternatives> </jats:inline-formula> at 95% (90%) confidence level. These are the strongest limits on these decays to date. </jats:p>

Item Type: Article
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 23 Apr 2018 07:34
Last Modified: 25 Oct 2021 10:46
DOI: 10.1007/jhep03(2018)078
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3020503