在衰变为轻重末态的 I 类 B 介子衰变中探测新物理

随着实验数据的更新与理论计算的改进，在 $\bar{B}_{(s)}^0\to D_{(s)}^{(*)+} L^-$ 衰变（其中 $L$ 为来自 $\{\pi,\rho,K^{(\ast)}\}$ 的轻介子）的分支比的标准模型预言与实验测量之间，观测到若干显著偏离。尤其对于 $\bar{B}^0\to D^{+}K^-$ 与 $\bar{B}_{s}^0\to D_{s}^{+}\pi^-$ 两个通道，二者均无弱湮灭贡献，观测偏离甚至可达 4-5$\sigma$。本文在 QCD 因子化框架下，利用这些 I 类非轻子 B 介子衰变中可能的新物理效应。首先，我们对二十个线性无关、可直接或通过算符混合贡献于夸克层次 $b\to c\bar{u} d(s)$ 跃迁的四夸克算符进行模型无关分析。发现于当前实验数据的联合约束下，具有 $\gamma^{\mu}(1-\gamma_5)\otimes\gamma_{\mu} (1-\gamma_5)$ 结构的新物理四夸克算符可在 $1\sigma$ 水平很好解释观测偏离，具有 $(1+\gamma_5)\otimes(1-\gamma_5)$ 与 $(1+\gamma_5)\otimes(1+\gamma_5)$ 结构的算符亦可在 $2\sigma$ 水平解释。然而，具有其他狄拉克结构的新物理四夸克算符即便在 $2\sigma$ 水平也无法给出一致解释。随后，作为模型依赖考量的两个具体例子，我们讨论了新物理四夸克算符由无色带电规范玻色子或无色带电标量生成的情形，其质量均固定为 $1$~TeV。通过拟合当前实验数据，获得了描述这些媒介子与相关夸克耦合的有效系数约束。