Search for the Lepton-Flavor-Violating Decays Bs0 →τ±μâ" and B0 →τ±μâ"

R. Aaij, C. Abellán Beteta, B. Adeva, M. Adinolfi, C. A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, P. Albicocco, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, A. A. Alves, S. Amato, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, G. AndreassiM. Andreotti, J. E. Andrews, F. Archilli, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, S. Bachmann, J. J. Back, S. Baker, V. Balagura, W. Baldini, A. Baranov, R. J. Barlow, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, V. Batozskaya, B. Batsukh, A. Battig, V. Battista, A. Bay, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L. J. Bel, V. Belavin, S. Belin, N. Beliy, V. Bellee, K. Belous, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, E. Bertholet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M. O. Bettler, Ia Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, M. S. Bieker, S. Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A. Bizzeti, M. Bjørn, M. P. Blago, T. Blake, F. Blanc, S. Blusk, D. Bobulska, V. Bocci, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, M. Boubdir, T. J.V. Bowcock, C. Bozzi, S. Braun, A. Brea Rodriguez, M. Brodski, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, D. Brundu, E. Buchanan, A. Buonaura, C. Burr, A. Bursche, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, S. Cali, R. Calladine, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, D. H. Campora Perez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, K. Carvalho Akiba, A. Casais Vidal, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, M. G. Chapman, M. Charles, Ph Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, V. Chekalina, C. Chen, S. Chen, S. G. Chitic, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, F. Cindolo, P. E.L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, J. L. Cobbledick, V. Coco, J. A.B. Coelho, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Comerma-Montells, A. Contu, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, C. M. Costa Sobral, B. Couturier, G. A. Cowan, D. C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, R. Currie, C. L. Da Silva, E. Dall'occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, A. Danilina, P. D'Argent, A. Davis, O. De Aguiar Francisco, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, J. A. De Vries, C. T. Dean, W. Dean, D. Decamp, L. Del Buono, B. Delaney, H. P. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, D. Derkach, O. Deschamps, F. Desse, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto, P. Di Nezza, S. Didenko, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. C. Dos Reis, A. Dosil Suárez, L. Douglas, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, P. Durante, J. M. Durham, D. Dutta, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U. Eitschberger, R. Ekelhof, S. Ek-In, L. Eklund, S. Ely, A. Ene, S. Escher, S. Esen, T. Evans, A. Falabella, C. Färber, N. Farley, S. Farry, D. Fazzini, M. Feó, P. Fernandez Declara, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari, L. Ferreira Lopes, F. Ferreira Rodrigues, S. Ferreres Sole, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, E. Gabriel, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, Y. Gan, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, J. Garciá Pardinãs, B. Garcia Plana, J. Garra Tico, L. Garrido, D. Gascon, C. Gaspar, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, D. Gerstel, Ph Ghez, V. Gibson, O. G. Girard, P. Gironella Gironell, L. Giubega, K. Gizdov, V. V. Gligorov, C. Göbel, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, R. Graciani Diaz, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L. Grillo, L. Gruber, B. R. Gruberg Cazon, C. Gu, E. Gushchin, A. Guth, Yu Guz, T. Gys, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. C. Haines, B. Hamilton, Q. Han, X. Han, T. H. Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J. He, M. Hecker, K. Heijhoff, K. Heinicke, A. Heister, K. Hennessy, L. Henry, M. Heß, J. Heuel, A. Hicheur, R. Hidalgo Charman, D. Hill, M. Hilton, P. H. Hopchev, J. Hu, W. Hu, W. Huang, Z. C. Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, D. Hynds, P. Ibis, M. Idzik, P. Ilten, A. Inglessi, A. Inyakin, K. Ivshin, R. Jacobsson, S. Jakobsen, J. Jalocha, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, F. Jiang, M. John, D. Johnson, C. R. Jones, C. Joram, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, M. Karacson, J. M. Kariuki, S. Karodia, N. Kazeev, M. Kecke, F. Keizer, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, C. Khurewathanakul, K. E. Kim, T. Kirn, V. S. Kirsebom, S. Klaver, K. Klimaszewski, S. Koliiev, M. Kolpin, A. Kondybayeva, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, R. Kopecna, P. Koppenburg, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, M. Kreps, F. Kress, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, G. J. Kunde, A. K. Kuonen, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lancierini, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni, R. Le Gac, R. Lefèvre, A. Leflat, F. Lemaitre, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, H. Li, P. R. Li, X. Li, Y. Li, Z. Li, X. Liang, T. Likhomanenko, R. Lindner, F. Lionetto, V. Lisovskyi, G. Liu, X. Liu, D. Loh, A. Loi, J. Lomba Castro, I. Longstaff, J. H. Lopes, G. Loustau, G. H. Lovell, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, F. MacHefert, F. MacIuc, V. MacKo, P. MacKowiak, S. Maddrell-Mander, O. Maev, K. Maguire, D. Maisuzenko, M. W. Majewski, S. Malde, B. Malecki, A. Malinin, T. Maltsev, H. Malygina, G. Manca, G. Mancinelli, D. Marangotto, J. Maratas, J. F. Marchand, U. Marconi, C. Marin Benito, M. Marinangeli, P. Marino, J. Marks, P. J. Marshall, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Massafferri, M. Materok, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, B. Maurin, M. McCann, A. McNab, R. McNulty, J. V. Mead, B. Meadows, C. Meaux, N. Meinert, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D. A. Milanes, E. Millard, M. N. Minard, O. Mineev, L. Minzoni, D. S. Mitzel, A. Mödden, A. Mogini, R. D. Moise, T. Mombächer, I. A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, G. Morello, M. J. Morello, J. Moron, A. B. Morris, R. Mountain, H. Mu, F. Muheim, M. Mukherjee, M. Mulder, D. Müller, J. Müller, K. Müller, V. Müller, C. H. Murphy, D. Murray, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, R. Newcombe, T. D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, N. S. Nolte, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, D. P. O'Hanlon, R. Oldeman, C. J.G. Onderwater, J. D. Osborn, A. Ossowska, J. M. Otalora Goicochea, T. Ovsiannikova, P. Owen, A. Oyanguren, P. R. Pais, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, G. Panshin, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, W. Parker, C. Parkes, G. Passaleva, A. Pastore, M. Patel, C. Patrignani, A. Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, S. Petrucci, M. Petruzzo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, M. Pikies, M. Pili, D. Pinci, J. Pinzino, F. Pisani, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, J. Plews, M. Plo Casasus, F. Polci, M. Poli Lener, M. Poliakova, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, G. J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, S. Poslavskii, E. Price, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro, H. Pullen, G. Punzi, W. Qian, J. Qin, R. Quagliani, B. Quintana, N. V. Raab, B. Rachwal, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Ravonel Salzgeber, M. Reboud, F. Redi, S. Reichert, F. Reiss, C. Remon Alepuz, Z. Ren, V. Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, K. Rinnert, P. Robbe, A. Robert, A. B. Rodrigues, E. Rodrigues, J. A. Rodriguez Lopez, M. Roehrken, S. Roiser, A. Rollings, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, J. D. Roth, M. Rotondo, M. S. Rudolph, T. Ruf, J. Ruiz Vidal, J. J. Saborido Silva, N. Sagidova, B. Saitta, V. Salustino Guimaraes, C. Sanchez Gras, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, G. Sarpis, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, S. Schael, M. Schellenberg, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, H. F. Schreiner, M. Schubiger, S. Schulte, M. H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, E. S. Sepulveda, A. Sergi, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, A. Seuthe, P. Seyfert, M. Shapkin, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, E. Shmanin, B. G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva De Oliveira, G. Simi, S. Simone, I. Skiba, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, J. G. Smeaton, E. Smith, I. T. Smith, M. Smith, M. Soares, Lavra Soares, M. D. Sokoloff, F. J.P. Soler, B. Souza De Paula, B. Spaan, E. Spadaro Norella, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O. Stenyakin, M. Stepanova, H. Stevens, A. Stocchi, S. Stone, S. Stracka, M. E. Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann, S. Strokov, J. Sun, L. Sun, Y. Sun, K. Swientek, A. Szabelski, T. Szumlak, M. Szymanski, Z. Tang, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, M. J. Tilley, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, D. Y. Tou, E. Tournefier, M. Traill, M. T. Tran, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, G. Tuci, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, A. Vagner, V. Vagnoni, A. Valassi, S. Valat, G. Valenti, M. Van Beuzekom, H. Van Hecke, E. Van Herwijnen, C. B. Van Hulse, J. Van Tilburg, M. Van Veghel, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Vernet, M. Veronesi, M. Vesterinen, J. V. Viana Barbosa, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, A. Vitkovskiy, M. Vitti, V. Volkov, A. Vollhardt, D. Vom Bruch, B. Voneki, A. Vorobyev, V. Vorobyev, N. Voropaev, R. Waldi, J. Walsh, J. Wang, J. Wang, M. Wang, Y. Wang, Z. Wang, D. R. Ward, H. M. Wark, N. K. Watson, D. Websdale, A. Weiden, C. Weisser, M. Whitehead, G. Wilkinson, M. Wilkinson, I. Williams, M. Williams, M. R.J. Williams, T. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S. A. Wotton, K. Wyllie, Z. Xiang, D. Xiao, Y. Xie, H. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Y. Yao, L. E. Yeomans, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, K. A. Zarebski, M. Zavertyaev, M. Zeng, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, W. C. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, Y. Zhou, X. Zhu, V. Zhukov, J. B. Zonneveld, S. Zucchelli

Research output: Contribution to journalArticle

6 Scopus citations

Abstract

Results are reported from a search for the rare decays Bs0→τ±μâ" and B0→τ±μâ", where the τ lepton is reconstructed in the channel τ-→π-π+π-ντ. These processes are effectively forbidden in the standard model, but they can potentially occur at detectable rates in models of new physics that can induce lepton-flavor-violating decays. The search is based on a data sample corresponding to 3 fb-1 of proton-proton collisions recorded by the LHCb experiment in 2011 and 2012. The event yields observed in the signal regions for both processes are consistent with the expected standard model backgrounds. Because of the limited mass resolution arising from the undetected τ neutrino, the Bs0 and B0 signal regions are highly overlapping. Assuming no contribution from B0→τ±μâ", the upper limit B(Bs0→τ±μâ")<4.2×10-5 is obtained at 95% confidence level. If no contribution from Bs0→τ±μâ" is assumed, a limit of B(B0→τ±μâ")<1.4×10-5 is obtained at 95% confidence level. These results represent the first limit on B(Bs0→τ±μâ") and the most stringent limit on B(B0→τ±μâ").

Original languageEnglish (US)
Article number211801
JournalPhysical Review Letters
Volume123
Issue number21
DOIs
StatePublished - Nov 22 2019

ASJC Scopus subject areas

  • Physics and Astronomy(all)

Fingerprint Dive into the research topics of 'Search for the Lepton-Flavor-Violating Decays Bs0 →τ±μâ" and B0 →τ±μâ"'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aaij, R., Abellán Beteta, C., Adeva, B., Adinolfi, M., Aidala, C. A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A. A., Amato, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., ... Zucchelli, S. (2019). Search for the Lepton-Flavor-Violating Decays Bs0 →τ±μâ" and B0 →τ±μâ". Physical Review Letters, 123(21), [211801]. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.211801