Search for Lepton Flavor Violation in ϒ(3S)→e^{±}μ^{∓} [Search for Lepton Flavor Violation in Upsilon(3S) -> e(+/-)mu(-/+)]

Lees, J.P.; Poireau, V.; Tisserand, V.; Grauges, E.; Palano, A.; Eigen, G.; Brown, D.N.; Kolomensky, Y.G.; Fritsch, M.; Koch, H.; Schroeder, T.; Cheaib, R.; Hearty, C.; Mattison, T.S.; Mckenna, J.A.; R. Y., S.; Blinov, V.E.; Buzykaev, A.R.; Druzhinin, V.P.; Golubev, V.B.; Kozyrev, E.A.; Kravchenko, E.A.; Onuchin, A.P.; Serednyakov, S.I.; Skovpen, Y.I.; Solodov, E.P.; Todyshev, K.Y.; Lankford, A.J.; Dey, B.; Gary, J.W.; Long, O.; Eisner, A.M.; Lockman, W.S.; Panduro Vazquez, W.; Chao, D.S.; Cheng, C.H.; Echenard, B.; Flood, K.T.; Hitlin, D.G.; Kim, J.; Li, Y.; Lin, D.X.; Middleton, S.; Miyashita, T.S.; Ongmongkolkul, P.; Oyang, J.; Porter, F.C.; Rohrken, M.; Huard, Z.; Meadows, B.T.; Pushpawela, B.G.; Sokoloff, M.D.; Sun, L.; Smith, J.G.; Wagner, S.R.; Bernard, D.; Verderi, M.; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Cibinetto, G.; Fioravanti, E.; Garzia, I.; Luppi, E.; Santoro, V.; Calcaterra, A.; de Sangro, R.; Finocchiaro, G.; Martellotti, S.; Patteri, P.; Peruzzi, I.M.; Piccolo, M.; Rotondo, M.; Zallo, A.; Passaggio, S.; Patrignani, C.; Shuve, B.J.; Lacker, H.M.; Bhuyan, B.; Mallik, U.; Chen, C.; Cochran, J.; Prell, S.; Gritsan, A.V.; Arnaud, N.; Davier, M.; Le Diberder, F.; Lutz, A.M.; Wormser, G.; Lange, D.J.; Wright, D.M.; Coleman, J.P.; Gabathuler, E.; Hutchcroft, D.E.; Payne, D.J.; Touramanis, C.; Bevan, A.J.; Di Lodovico, F.; Sacco, R.; Cowan, G.; Banerjee, S.; Brown, D.N.; Davis, C.L.; Denig, A.G.; Gradl, W.; Griessinger, K.; Hafner, A.; Schubert, K.R.; Barlow, R.J.; Lafferty, G.D.; Cenci, R.; Jawahery, A.; Roberts, D.A.; Cowan, R.; Robertson, S.H.; Seddon, R.M.; Neri, N.; Palombo, F.; Cremaldi, L.; Godang, R.; Summers, D.J.; Taras, P.; De Nardo, G.; Sciacca, C.; Raven, G.; Jessop, C.P.; Losecco, J.M.; Honscheid, K.; Kass, R.; Gaz, A.; Margoni, M.; Posocco, M.; Simi, G.; Simonetto, F.; Stroili, R.; Akar, S.; Ben-Haim, E.; Bomben, M.; Bonneaud, G.R.; Calderini, G.; Chauveau, J.; Marchiori, G.; Ocariz, J.; Biasini, M.; Manoni, E.; Rossi, A.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Carpinelli, M.; Casarosa, G.; Chrzaszcz, M.; Forti, F.; Giorgi, M.A.; Lusiani, A.; Oberhof, B.; Paoloni, E.; Rama, M.; Rizzo, G.; Walsh, J.J.; Zani, L.; Smith, A.J.S.; Anulli, F.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Pilloni, A.; Piredda, G.; Bunger, C.; Dittrich, S.; Grunberg, O.; Hess, M.; Leddig, T.; Voss, C.; Waldi, R.; Adye, T.; Wilson, F.F.; Emery, S.; Vasseur, G.; Aston, D.; Cartaro, C.; Convery, M.R.; Dorfan, J.; Dunwoodie, W.; Ebert, M.; Field, R.C.; Fulsom, B.G.; Graham, M.T.; Hast, C.; Innes, W.R.; Kim, P.; Leith, D.W.G.S.; Luitz, S.; Macfarlane, D.B.; Muller, D.R.; Neal, H.; Ratcliff, B.N.; Roodman, A.; Sullivan, M.K.; Va'Vra, J.; Wisniewski, W.J.; Purohit, M.V.; Wilson, J.R.; Randle-Conde, A.; Sekula, S.J.; Ahmed, H.; Bellis, M.; Burchat, P.R.; Puccio, E.M.T.; Alam, M.S.; Ernst, J.A.; Gorodeisky, R.; Guttman, N.; Peimer, D.R.; Soffer, A.; Spanier, S.M.; Ritchie, J.L.; Schwitters, R.F.; Izen, J.M.; Lou, X.C.; Bianchi, F.; De Mori, F.; Filippi, A.; Gamba, D.; Lanceri, L.; Vitale, L.; Martinez-Vidal, F.; Oyanguren, A.; Albert, J.; Beaulieu, A.; Bernlochner, F.U.; King, G.J.; Kowalewski, R.; Lueck, T.; Nugent, I.M.; Roney, J.M.; Sobie, R.J.; Tasneem, N.; Gershon, T.J.; Harrison, P.F.; Latham, T.E.; Prepost, R.; S. L., W.

doi:10.1103/PhysRevLett.128.091804

We report on the first search for electron-muon lepton flavor violation (LFV) in the decay of a b quark and b antiquark bound state. We look for the LFV decay ϒ(3S)→e^{±}μ^{∓} in a sample of 118 million ϒ(3S) mesons from 27 fb^{-1} of data collected with the BABAR detector at the SLAC PEP-II e^{+}e^{-} collider operating with a 10.36 GeV center-of-mass energy. No evidence for a signal is found, and we set a limit on the branching fraction B[ϒ(3S)→e^{±}μ^{∓}]<3.6×10^{-7} at 90% C. L. This result can be interpreted as a limit Λ_{NP}/g_{NP}^{2}>80 TeV on the energy scale Λ_{NP} divided by the coupling-squared g_{NP}^{2} of relevant new physics (NP).

Search for Lepton Flavor Violation in ϒ(3S)→e^{±}μ^{∓} [Search for Lepton Flavor Violation in Upsilon(3S) -> e(+/-)mu(-/+)] / J.P. Lees, V. Poireau, V. Tisserand, E. Grauges, A. Palano, G. Eigen, D.N. Brown, Y.G. Kolomensky, M. Fritsch, H. Koch, T. Schroeder, R. Cheaib, C. Hearty, T.S. Mattison, J.A. Mckenna, R.Y. So, V.E. Blinov, A.R. Buzykaev, V.P. Druzhinin, V.B. Golubev, E.A. Kozyrev, E.A. Kravchenko, A.P. Onuchin, S.I. Serednyakov, Y.I. Skovpen, E.P. Solodov, K.Y. Todyshev, A.J. Lankford, B. Dey, J.W. Gary, O. Long, A.M. Eisner, W.S. Lockman, W. Panduro Vazquez, D.S. Chao, C.H. Cheng, B. Echenard, K.T. Flood, D.G. Hitlin, J. Kim, Y. Li, D.X. Lin, S. Middleton, T.S. Miyashita, P. Ongmongkolkul, J. Oyang, F.C. Porter, M. Rohrken, Z. Huard, B.T. Meadows, B.G. Pushpawela, M.D. Sokoloff, L. Sun, J.G. Smith, S.R. Wagner, D. Bernard, M. Verderi, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, G. Cibinetto, E. Fioravanti, I. Garzia, E. Luppi, V. Santoro, A. Calcaterra, R. de Sangro, G. Finocchiaro, S. Martellotti, P. Patteri, I.M. Peruzzi, M. Piccolo, M. Rotondo, A. Zallo, S. Passaggio, C. Patrignani, B.J. Shuve, H.M. Lacker, B. Bhuyan, U. Mallik, C. Chen, J. Cochran, S. Prell, A.V. Gritsan, N. Arnaud, M. Davier, F. Le Diberder, A.M. Lutz, G. Wormser, D.J. Lange, D.M. Wright, J.P. Coleman, E. Gabathuler, D.E. Hutchcroft, D.J. Payne, C. Touramanis, A.J. Bevan, F. Di Lodovico, R. Sacco, G. Cowan, S. Banerjee, D.N. Brown, C.L. Davis, A.G. Denig, W. Gradl, K. Griessinger, A. Hafner, K.R. Schubert, R.J. Barlow, G.D. Lafferty, R. Cenci, A. Jawahery, D.A. Roberts, R. Cowan, S.H. Robertson, R.M. Seddon, N. Neri, F. Palombo, L. Cremaldi, R. Godang, D.J. Summers, P. Taras, G. De Nardo, C. Sciacca, G. Raven, C.P. Jessop, J.M. Losecco, K. Honscheid, R. Kass, A. Gaz, M. Margoni, M. Posocco, G. Simi, F. Simonetto, R. Stroili, S. Akar, E. Ben-Haim, M. Bomben, G.R. Bonneaud, G. Calderini, J. Chauveau, G. Marchiori, J. Ocariz, M. Biasini, E. Manoni, A. Rossi, G. Batignani, S. Bettarini, M. Carpinelli, G. Casarosa, M. Chrzaszcz, F. Forti, M.A. Giorgi, A. Lusiani, B. Oberhof, E. Paoloni, M. Rama, G. Rizzo, J.J. Walsh, L. Zani, A.J.S. Smith, F. Anulli, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, A. Pilloni, G. Piredda, C. Bunger, S. Dittrich, O. Grunberg, M. Hess, T. Leddig, C. Voss, R. Waldi, T. Adye, F.F. Wilson, S. Emery, G. Vasseur, D. Aston, C. Cartaro, M.R. Convery, J. Dorfan, W. Dunwoodie, M. Ebert, R.C. Field, B.G. Fulsom, M.T. Graham, C. Hast, W.R. Innes, P. Kim, D.W.G.S. Leith, S. Luitz, D.B. Macfarlane, D.R. Muller, H. Neal, B.N. Ratcliff, A. Roodman, M.K. Sullivan, J. Va'Vra, W.J. Wisniewski, M.V. Purohit, J.R. Wilson, A. Randle-Conde, S.J. Sekula, H. Ahmed, M. Bellis, P.R. Burchat, E.M.T. Puccio, M.S. Alam, J.A. Ernst, R. Gorodeisky, N. Guttman, D.R. Peimer, A. Soffer, S.M. Spanier, J.L. Ritchie, R.F. Schwitters, J.M. Izen, X.C. Lou, F. Bianchi, F. De Mori, A. Filippi, D. Gamba, L. Lanceri, L. Vitale, F. Martinez-Vidal, A. Oyanguren, J. Albert, A. Beaulieu, F.U. Bernlochner, G.J. King, R. Kowalewski, T. Lueck, I.M. Nugent, J.M. Roney, R.J. Sobie, N. Tasneem, T.J. Gershon, P.F. Harrison, T.E. Latham, R. Prepost, S.L. Wu. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 1079-7114. - 128:9(2022 Mar 03), pp. 091804.091804-1-091804.091804-7. [10.1103/PhysRevLett.128.091804]

Search for Lepton Flavor Violation in ϒ(3S)→e^{±}μ^{∓} [Search for Lepton Flavor Violation in Upsilon(3S) -> e(+/-)mu(-/+)]

Lees J. P.;Poireau V.;Tisserand V.;Grauges E.;Palano A.;Eigen G.;Brown D. N.;Kolomensky Y. G.;Fritsch M.;Koch H.;Schroeder T.;Cheaib R.;Hearty C.;Mattison T. S.;McKenna J. A.;So R. Y.;Blinov V. E.;Buzykaev A. R.;Druzhinin V. P.;Golubev V. B.;Kozyrev E. A.;Kravchenko E. A.;Onuchin A. P.;Serednyakov S. I.;Skovpen Y. I.;Solodov E. P.;Todyshev K. Y.;Lankford A. J.;Dey B.;Gary J. W.;Long O.;Eisner A. M.;Lockman W. S.;Panduro Vazquez W.;Chao D. S.;Cheng C. H.;Echenard B.;Flood K. T.;Hitlin D. G.;Kim J.;Li Y.;Lin D. X.;Middleton S.;Miyashita T. S.;Ongmongkolkul P.;Oyang J.;Porter F. C.;Rohrken M.;Huard Z.;Meadows B. T.;Pushpawela B. G.;Sokoloff M. D.;Sun L.;Smith J. G.;Wagner S. R.;Bernard D.;Verderi M.;Bettoni D.;Bozzi C.;Calabrese R.;Cibinetto G.;Fioravanti E.;Garzia I.;Luppi E.;Santoro V.;Calcaterra A.;de Sangro R.;Finocchiaro G.;Martellotti S.;Patteri P.;Peruzzi I. M.;Piccolo M.;Rotondo M.;Zallo A.;Passaggio S.;Patrignani C.;Shuve B. J.;Lacker H. M.;Bhuyan B.;Mallik U.;Chen C.;Cochran J.;Prell S.;Gritsan A. V.;Arnaud N.;Davier M.;Le Diberder F.;Lutz A. M.;Wormser G.;Lange D. J.;Wright D. M.;Coleman J. P.;Gabathuler E.;Hutchcroft D. E.;Payne D. J.;Touramanis C.;Bevan A. J.;Di Lodovico F.;Sacco R.;Cowan G.;Banerjee S.;Brown D. N.;Davis C. L.;Denig A. G.;Gradl W.;Griessinger K.;Hafner A.;Schubert K. R.;Barlow R. J.;Lafferty G. D.;Cenci R.;Jawahery A.;Roberts D. A.;Cowan R.;Robertson S. H.;Seddon R. M.;N. Neri;F. Palombo;Cremaldi L.;Godang R.;Summers D. J.;Taras P.;De Nardo G.;Sciacca C.;Raven G.;Jessop C. P.;LoSecco J. M.;Honscheid K.;Kass R.;Gaz A.;Margoni M.;Posocco M.;Simi G.;Simonetto F.;Stroili R.;Akar S.;Ben-Haim E.;Bomben M.;Bonneaud G. R.;Calderini G.;Chauveau J.;Marchiori G.;Ocariz J.;Biasini M.;Manoni E.;Rossi A.;Batignani G.;Bettarini S.;Carpinelli M.;Casarosa G.;Chrzaszcz M.;Forti F.;Giorgi M. A.;Lusiani A.;Oberhof B.;Paoloni E.;Rama M.;Rizzo G.;Walsh J. J.;Zani L.;Smith A. J. S.;Anulli F.;Faccini R.;Ferrarotto F.;Ferroni F.;Pilloni A.;Piredda G.;Bunger C.;Dittrich S.;Grunberg O.;Hess M.;Leddig T.;Voss C.;Waldi R.;Adye T.;Wilson F. F.;Emery S.;Vasseur G.;Aston D.;Cartaro C.;Convery M. R.;Dorfan J.;Dunwoodie W.;Ebert M.;Field R. C.;Fulsom B. G.;Graham M. T.;Hast C.;Innes W. R.;Kim P.;Leith D. W. G. S.;Luitz S.;MacFarlane D. B.;Muller D. R.;Neal H.;Ratcliff B. N.;Roodman A.;Sullivan M. K.;Va'vra J.;Wisniewski W. J.;Purohit M. V.;Wilson J. R.;Randle-Conde A.;Sekula S. J.;Ahmed H.;Bellis M.;Burchat P. R.;Puccio E. M. T.;Alam M. S.;Ernst J. A.;Gorodeisky R.;Guttman N.;Peimer D. R.;Soffer A.;Spanier S. M.;Ritchie J. L.;Schwitters R. F.;Izen J. M.;Lou X. C.;Bianchi F.;De Mori F.;Filippi A.;Gamba D.;Lanceri L.;Vitale L.;Martinez-Vidal F.;Oyanguren A.;Albert J.;Beaulieu A.;Bernlochner F. U.;King G. J.;Kowalewski R.;Lueck T.;Nugent I. M.;Roney J. M.;Sobie R. J.;Tasneem N.;Gershon T. J.;Harrison P. F.;Latham T. E.;Prepost R.;Wu S. L.

2022

Abstract

We report on the first search for electron-muon lepton flavor violation (LFV) in the decay of a b quark and b antiquark bound state. We look for the LFV decay ϒ(3S)→e^{±}μ^{∓} in a sample of 118 million ϒ(3S) mesons from 27 fb^{-1} of data collected with the BABAR detector at the SLAC PEP-II e^{+}e^{-} collider operating with a 10.36 GeV center-of-mass energy. No evidence for a signal is found, and we set a limit on the branching fraction B[ϒ(3S)→e^{±}μ^{∓}]<3.6×10^{-7} at 90% C. L. This result can be interpreted as a limit Λ_{NP}/g_{NP}^{2}>80 TeV on the energy scale Λ_{NP} divided by the coupling-squared g_{NP}^{2} of relevant new physics (NP).

Scheda breve

Scheda completa

Scheda completa (DC)

	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo
	
			Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
		
	Data di pubblicazione
	
			3-mar-2022
		
	Rivista in ANCE
	
			PHYSICAL REVIEW LETTERS
		
	DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.091804
		
	Tipologia
	
			Article (author)
		
	Appare nelle tipologie:
	
			01 - Articolo su periodico

File in questo prodotto:

File	Dimensione	Formato
PhysRevLett.128.091804.pdf accesso aperto Tipologia: Publisher's version/PDF Dimensione 751.73 kB Formato Adobe PDF Visualizza/Apri	751.73 kB	Adobe PDF	Visualizza/Apri

Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/921776

Citazioni

0

2

1

IRIS Institutional Research Information System - AIR Archivio Istituzionale della Ricerca