在 $B \to K^*l^+l^-$ 中寻找新奇的 CP 破坏效应

在标准模型 (SM) 中，遍举衰变 $B \to K^*l^+l^-$ ($l=e, \mu, \tau$) 的 CP 破坏不对称性被预测极其微小，从而提供了评估各种新物理场景的机会。我们在存在具有附加 CP 相和扩展算符基的超出 SM 物理的情况下，推导了 $B \to K^*\mu^+\mu^-$ 衰变中各种积分观测量的定量预测。特别地，对除了 CP 破坏外还需要存在幺正相的 CP 不对称性进行了模型无关分析。我们发现，在低双μ子不变质量区域 $2m_\mu < M_{\mu^+\mu^-} < M_{J/\psi}$，假设新物理不太可能显著改变支配两体强子B衰变的算符的 Wilson 系数，CP 不对称性被微小的动力学相位强烈抑制。考虑到目前测量的 $b \to s\gamma$ 速率和 $BR(B^0 \to K^{*0}\mu^+\mu^-)$ 上限的实验数据，即使存在 CP 相为 $O(1)$ 的新物理，估计 CP 破坏效应也只有百分之几。相比之下，在高双μ子不变质量区域 $M_{\psi'} < M_{\mu^+\mu^-} < (M_B - M_{K^*})$，可能出现显著的 CP 破坏效应。给定分支比为 $1.8 \times 10^{-6}$，CP 不对称性可能相当大（约 20% 或更多），因此可以作为发现超越 SM 物理的手段。