非轻子B衰变中的一个新谜题

我们利用密切相关的非轻子企鹅介导的$B_d$和$B_s$衰变构建了一组新观测量：${\bar B}_{d,s}\to K^{*0}\bar{K}^{*0}$、${\bar B}_{d,s}\to K^{0}\bar{K}^{0}$、${\bar B}_{d,s}\to K^{0}\bar{K}^{*0}$以及${\bar B}_{d,s}\to\bar{K}^{0}{K^{*0}}$及其CP共轭过程。这些优化观测量旨在减小强子不确定性（主要源自形状因子和幂次压低的红外发散），从而最大化其对新物理（NP）的灵敏度。在${\bar B}_{d,s}\to K^{*0}\bar{K}^{*0}$（$2.6\sigma$）和${\bar B}_{d,s}\to K^{0}\bar{K}^{0}$（$2.4\sigma$）的分支比比值中观测到的相对于标准模型（SM）的偏离，可由涉及Wilson系数${\cal C}_4$和${\cal C}_6$（QCD企鹅算符）以及系数${\cal C}_{8g}$（色磁算符）的简单NP情景解释。在这些NP情景下，${\bar B}_{d,s}\to K^{0}\bar{K}^{*0}$和${\bar B}_{d,s}\to\bar{K}^{0}{K^{*0}}$的优化观测量显示出相对于其SM预测的显著偏离模式。单个分支比的偏离模式虽受显著强子不确定性影响，但表明在$b\to d$和$b\to s$跃迁中均需要NP。我们给出了与优化观测量和单个分支比均一致的Wilson系数区域。为解释${\bar B}_{d,s}\to K^{*0}\bar{K}^{*0}$和${\bar B}_{d,s}\to K^{0}\bar{K}^{0}$偏离所考虑的NP情景，可在我们为${\bar B}_{d,s} \to K^{0} \bar{K}^{*0}$和${\bar B}_{d,s}\to\bar{K}^{0} {K^{*0}}$引入的观测量中产生高达一个数量级的偏离。实验上探测这些新观测量或可确认已观测偏离的一致性，并为非轻子区中的NP提供极高价值的线索。