Measurement of the Ratio of the B0→D*−τ+ντ and B0→D*−μ+νμ Branching Fractions Using Three-Prong τ-Lepton Decays

著者: R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, Ziad Ajaltouni, S. Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, S. Ali, G. Alkhazov, P. Álvarez Cartelle, A. A. Alves, S. Amato, S. Amerio, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, G. Andreassi, M. Andreotti, J. E. Andrews, R. B. Appleby, F. Archilli, P. d’Argent, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemma, M. Baalouch, I. Babuschkin, S. Bachmann, J. J. Back, A. Badalov, C. Baesso, S. Baker, V. Balagura, W. Baldini, А. В. Баранов, R. J. Barlow, C. Barschel, S. Barsuk, W. Barter, F. Baryshnikov, V. Batozskaya, V. Battista, A. Bay, L. Beaucourt, J. Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L. J. Bel, N. Beliy, V. Bellée, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, E. Bertholet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M.-O. Bettler, M. van Beuzekom, Ia. Bezshyiko, S. Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A. Bitadze, A. Bizzeti, M. Bjørn, T. Blake, F. Blanc, J. Blouw, S. Blusk, V. Bocci, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, W. Bonivento, I. G. Bordyuzhin, A. Borgheresi, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, F. Bossu, M. Boubdir, T. J. V. Bowcock, E. Bowen, C. Bozzi, S. Braun, T. Britton, J. Brodzicka, D. Brundu, E. Buchanan, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, R. Calladine, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, D. H. Cámpora Pérez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carson, K. Carvalho Akiba, G. Casse, L. Cassina, L. Castillo García, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, D. Chamont, M. G. Chapman, M. Charles, Ph. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, S. Chen, S.-F. Cheung, Stefan-Gabriel Chitic, V. Chobanova, A. Chubykin, A. Chubykin, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, V. Cogoni, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Comerma-Montells, A. Contu, A. Cook, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, M. Corvo, C. M. Costa Sobral, B. Couturier, G. A. Cowan, D. C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, R. Currie, C. D’Ambrosio, F. Da Cunha Marinho, E. Dall’Occo, J. Dalseno, 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, C.-T. Dean, D. Decamp, L. Del Buono, H.-P. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto, P. Di Nezza, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil Suárez, L. Douglas, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, K. Dungs, P. Durante, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, N. Déléage, S. Easo, M. Ebert, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U. Eitschberger, R. Ekelhof, L. Eklund, S. Ely, S. Esen, H. M. Evans, T. Evans, A. Falabella, N. Farley, S. Farry, R. Fay, D. Fazzini, L. Federici, D. Ferguson, G. Fernández, P. Fernandez Declara, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiore, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, K. Fohl, Marianna Fontana, F. Fontanelli, D. C. Forshaw, R. Forty, V. Franco Lima, M. Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, E. Furfaro, C. Färber, E. Gabriel, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, Miriam Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, J. García Pardiñas, J. Garra Tico, L. Garrido, P. J. Garsed, D. Gascón, Clara Gaspar, L. Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, Ph. Ghez, S. Gianì, V. Gibson, O. G. Girard, L. Giubega, K. Gizdov, V. V. Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I. 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, O. Grünberg, E. Gushchin, Yu. Guz, T. Gys, C. Göbel, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. C. Haines, B. Hamilton, X. Han, T. H. Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S. T. Harnew, J. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J. He, M. Hecker, K. Heinicke, A. Heister, K. Hennessy, P. Henrard, L. Henry, E. van Herwijnen, M. Heß, A. Hicheur, D. Hill, C. Hombach, P. H. Hopchev, Z. C. Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, P. Ibis, M. Idzik, P. Ilten, R. Jacobsson, J. Jalocha, E. Jans, A. Jawahery, Fu-Jiun 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, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, E. Khairullin, B. Khanji, C. Khurewathanakul, T. Kirn, S. Klaver, K. Klimaszewski, T. Klimkovich, S. Koliiev, M. Kolpin, I. Komarov, R. Kopecna, P. Koppenburg, A. Kosmyntseva, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, M. Kreps, P. Krokovny, F. Kruse, W. Krzemień, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, A. K. Kuonen, K. Kurek, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni, R. Le Gac, J. van Leerdam, A. Leflat, J. Lefrançois, R. Lefèvre, F. Lemaitre, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, P.-R. Li, Shirley Weishi Li, Y. Li, Zhuoming Li, T. Likhomanenko, R. Lindner, F. Lionetto, Xiang Liu, David Löh, A. Loi, I. Longstaff, J. H. Lopes, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, H. 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, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, P. Manning, D. Marangotto, J. Maratas, J. F. Marchand, U. Marconi, C. Marín Benito, M. Marinangeli, P. Marino, J. Marks, G. Martellotti, M. Martin, M. Martinelli, D. Martínez Santos, F. Martínez-Vidal, D. Martins Tostes, L. Massacrier, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, C. Matteuzzi, A. Mauri, E. Maurice, B. Maurin, A. Mazurov, M. McCann, A. McNab, R. McNulty, J. V. Mead, B. Meadows, C. Meaux, F. Meier, N. Meinert, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D. A. Milanes, E. Millard, M.-N. Minard, L. Minzoni, D. S. Mitzel, A. Mogini, J. Molina Rodriguez, T. Mombächer, I. A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, M. J. Morello, O. Morgunova, J. Moroń, A. B. Morris, R. Mountain, F. Muheim, M. Mulder, M. Mussini, D. Müller, J. Müller, K. Müller, V. Müller, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, I. Nasteva, M. Needham, N. Néri, S. Neubert, N. Neufeld, M. Neuner, T. D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, T. Nikodem, A. Nogay, D. P. O’Hanlon, A. Obłąkowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, R. Oldeman, C. J. G. Onderwater, A. Ossowska, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, Preema Rennee Pais, A. Palano, M. Palutan, 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, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, M. Petruzzo, E. Picatoste Olloqui, B. Pietrzyk, M. Pikies, D. Pinci, F. Pisani, A. Pistone, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, M. Pló Casasús, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, G. J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, S. Poslavskii, C. Potterat, E. Price, J. Prisciandaro, C. Prouvé, V. Pugatch, A. Puig Navarro, H. Pullen, G. Punzi, W. Qian, R. Quagliani, B. Quintana, B. Rachwał, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, I. Raniuk, F. Ratnikov, G. Raven, M. Ravonel Salzgeber, M. Reboud, F. Redi, S. Reichert, A. C. dos Reis, C. Remon Alepuz, V. Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, M. Rihl, K. Rinnert, V. Rives Molina, P. Robbe, A. B. Rodrigues, E. Rodrigues, J. A. Rodriguez Lopez, P. Rodriguez Perez, A. Rogozhnikov, S. Roiser, A. Rollings, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, J. W. Ronayne, M. Rotondo, M. S. Rudolph, T. Ruf, P. Ruiz Valls, J. Ruiz Vidal, J. J. Saborido Silva, E. Sadykhov, N. Sagidova, B. Saitta, V. Salustino Guimaraes, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina Ríos, M. Santimaria, E. Santovetti, G. Sarpis, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, D. M. Saunders, D. Savrina, S. Schael, M. Schellenberg, M. Schiller, H. Schindler, M. Schlupp, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, H. F. Schreiner, K. Schubert, M. Schubiger, M. H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, A. Sergi, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, P. Seyfert, M. Shapkin, I. Shapoval, Y. Shcheglov, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, B. G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva de Oliveira, G. Simi, S. Simone, M. Sirendi, N. Skidmore, T. Skwarnicki, E. Smith, I. T. Smith, J. Smith, Mark G. Smith, l. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, L. De Paula, B. Spaan, P. Spradlin, S. Sridharan, F. Stagni, M. Stahl, M. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O. Stenyakin, M. Stepanova, H. Stevens, S. Stone, B. Storaci, S. Stracka, M. E. Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann, L. Sun, W. Sutcliffe, K. Swientek, V. Syropoulos, M. Szczekowski, T. Szumlak, M. Szymanski, S. T’Jampens, A. Tayduganov, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, J. van Tilburg, M. J. Tilley, V. Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, F. Toriello, R. Tourinho Jadallah Aoude, E. Tournefier, M. Traill, M. T. Tran, M. Tresch, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, P. Tsopelas, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, C. Vacca, A. Vagner, V. Vagnoni, A. Valassi, S. Valat, G. Valenti, R. Vazquez Gomez, P. Vázquez Regueiro, S. Vecchi, M. van Veghel, J. J. Velthuis, M. Veltri, G. Veneziano, A. Venkateswaran, T. A. Verlage, M. Vernet, M. Vesterinen, J. V. Viana Barbosa, B. Viaud, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, M. Vitti, V. Volkov, A. Vollhardt, B. Voneki, A. Vorobyev, V. Vorobyev, C. Voß, J. A. de Vries, C. Vázquez Sierra, R. Waldi, C. Wallace, R. Wallace, J. Walsh, J. Wang, D. R. Ward, H. M. Wark, N. K. Watson, D. Websdale, A. Weiden, M. Whitehead, J. Wicht, G. Wilkinson, M. Wilkinson, M. Williams, M. Williams, M. Williams, M. Williams, F. F. Wilson, J. Wimberley, M. Winn, J. Wishahi, W. Wiślicki, M. Witek, G. Wormser, S. A. Wotton, K. Wraight, K. Wyllie, Y. Xie, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Yuezhe Yao, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. P. Yushchenko, K. A. Zarebski, M. Zavertyaev, L. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhu, V. Zhukov, J. B. Zonneveld, S. Zucchelli - Physical Review Letters 2018 被引用: 331

The ratio of branching fractions R(D^{*-})≡B(B^{0}→D^{*-}τ^{+}ν_{τ})/B(B^{0}→D^{*-}μ^{+}ν_{μ}) is measured using a data sample of proton-proton collisions collected with the LHCb detector at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3 fb^{-1}. For the first time, R(D^{*-}) is determined using the τ-lepton decays with three charged pions in the final state. The B^{0}→D^{*-}τ^{+}ν_{τ} yield is normalized to that of the B^{0}→D^{*-}π^{+}π^{-}π^{+} mode, providing a measurement of B(B^{0}→D^{*-}τ^{+}ν_{τ})/B(B^{0}→D^{*-}π^{+}π^{-}π^{+})=1.97±0.13±0.18, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The value of B(B^{0}→D^{*-}τ^{+}ν_{τ})=(1.42±0.094±0.129±0.054)% is obtained, where the third uncertainty is due to the limited knowledge of the branching fraction of the normalization mode. Using the well-measured branching fraction of the B^{0}→D^{*-}μ^{+}ν_{μ} decay, a value of R(D^{*-})=0.291±0.019±0.026±0.013 is established, where the third uncertainty is due to the limited knowledge of the branching fractions of the normalization and B^{0}→D^{*-}μ^{+}ν_{μ} modes. This measurement is in agreement with the standard model prediction and with previous results.