用矢量轻夸克解释 B 衰变中累积新物理证据时圈图效应的重要性

近年来,实验揭示了涉及 \bctaunu 和 $b\to s\ell^+\ell^-$ 跃迁的 $B$ 衰变中存在新物理(NP)的引人注目的迹象,分别达到 $4\,\sigma$ 和 $5\,\sigma$ 水平。此外,在 $b\to u \tau\nu$ 和 $b\to d\mu^+\mu^-$ 可观测量中存在轻微分歧。虽然它们本身并不显著,但指向同一方向。而且,从 $\tau$ 衰变提取的 $V_{us}$ 与其由 CKM 幺正性确定的值显示出轻微张力($\approx2.5\,\sigma$)。另外,BELLE 在 $B_d\to\tau^+\tau^-$ 中发现超出迹象。关于 NP 解释,$SU(2)$ 单态矢量轻夸克尤为引人关注,因为它是标准模型唯一的单粒子扩展,可(原则上)解释上述所有反常。为此,需要对 $\tau$ 轻子的较大耦合,而我们在本文中计算的圈图效应变得重要。在现象学分析中纳入它们后,我们发现无论是 $V_{us}$ 中的张力还是 $B_d\to\tau^+\tau^-$ 中的超出,都无法在不违反 $K\to\pi\nu\bar\nu$ 界限的情况下得到完全解释。然而,可以解释 $b\to c\tau\nu$ 和 $b\to u\tau\nu$ 数据,并发现与 $B_{q}\to\tau^+\tau^-$ 和 $K\to \pi\nu\bar\nu$ 的有趣关联。此外,$b\to c\tau\nu$ 的解释预言 $C_7$ 的正向偏移和 $C_9$ 的负向偏移,与对 $b\to s\ell^+\ell^-$ 数据的全局拟合非常吻合。最后,我们指出可以在不违反来自 $\tau\to \phi\mu$、$\Upsilon\to\tau\mu$ 或 $b\to s\tau\mu$ 过程的界限的情况下,完全解释 \bctaunu 和 $b\to s\ell^+\ell^-$。