Search for the lepton-flavour violating decays <i>B</i><SUP>0</SUP><i>→ K</i><SUP>*0</SUP><i>μ<SUP>±</SUP>e</i><SUP>∓</SUP> and B<sub>s</sub><SUP>0</SUP><i>→ φμ<SUP>±</SUP>e</i><SUP>∓</SUP>



Aaij, R, Abdelmotteleb, ASW, Beteta, C Abellan, Abudinen, F, Ackernley, T, Adeva, B, Adinolfi, M, Afsharnia, H, Agapopoulou, C, Aidala, CA
et al (show 1001 more authors) (2023) Search for the lepton-flavour violating decays <i>B</i><SUP>0</SUP><i>→ K</i><SUP>*0</SUP><i>μ<SUP>±</SUP>e</i><SUP>∓</SUP> and B<sub>s</sub><SUP>0</SUP><i>→ φμ<SUP>±</SUP>e</i><SUP>∓</SUP>. JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2023 (6).

Access the full-text of this item by clicking on the Open Access link.

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:sup>0</jats:sup> → <jats:italic>K</jats:italic><jats:sup>*0</jats:sup><jats:italic>μ</jats:italic><jats:sup><jats:italic>±</jats:italic></jats:sup><jats:italic>e</jats:italic><jats:sup>∓</jats:sup> and <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {B}_s^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula><jats:italic>→ ϕμ</jats:italic><jats:sup><jats:italic>±</jats:italic></jats:sup><jats:italic>e</jats:italic><jats:sup>∓</jats:sup> is presented, using proton-proton collision data collected by the LHCb detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb<jats:sup><jats:italic>−</jats:italic>1</jats:sup>. No significant signals are observed and upper limits of<jats:disp-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({B}^0\to {K}^{\ast 0}{\mu}^{+}{e}^{-}\right)&lt;5.7\times {10}^{-9}\left(6.9\times {10}^{-9}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({B}^0\to {K}^{\ast 0}{\mu}^{-}{e}^{+}\right)&lt;6.8\times {10}^{-9}\left(7.9\times {10}^{-9}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({B}^0\to {K}^{\ast 0}{\mu}^{\pm }{e}^{\mp}\right)&lt;10.1\times {10}^{-9}\left(11.7\times {10}^{-9}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to \phi {\mu}^{\pm }{e}^{\mp}\right)&lt;16.0\times {10}^{-9}\left(19.8\times {10}^{-9}\right)\end{array}} $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <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>K</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>&lt;</mml:mo> <mml:mn>5.7</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>6.9</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <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>K</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>&lt;</mml:mo> <mml:mn>6.8</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>7.9</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <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>K</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>∗</mml:mo> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>∓</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>&lt;</mml:mo> <mml:mn>10.1</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>11.7</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <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:mi>ϕ</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>±</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>e</mml:mi> <mml:mo>∓</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>&lt;</mml:mo> <mml:mn>16.0</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>19.8</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p><jats:p>are set at 90% (95%) confidence level. These results constitute the world’s most stringent limits to date, with the limit on the decay <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$ {B}_s^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula><jats:italic>→ ϕμ</jats:italic><jats:sup><jats:italic>±</jats:italic></jats:sup><jats:italic>e</jats:italic><jats:sup>∓</jats:sup> the first being set. In addition, limits are reported for scalar and left-handed lepton-flavour violating New Physics scenarios.</jats:p>

Item Type: Article
Uncontrolled Keywords: B Physics, Flavour Physics, Hadron-Hadron Scattering, Rare Decay
Divisions: Faculty of Science and Engineering > School of Physical Sciences
Depositing User: Symplectic Admin
Date Deposited: 10 Jul 2023 15:03
Last Modified: 12 Oct 2023 20:55
DOI: 10.1007/JHEP06(2023)073
Open Access URL: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/JHEP...
Related URLs:
URI: https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3171589