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基态带电矢量介子的纯轻子衰变

高能物理 - 唯象学 2021-12-17 v2 高能物理 - 实验

摘要

基态带电矢量介子的纯轻子衰变研究在确定 CKM 矩阵元、获取矢量介子衰变常数、检验轻子味普适性以及寻找标准模型之外的新物理方面非常有趣且重要。这些基态带电矢量介子的纯轻子衰变由标准模型内的弱相互作用诱导,通常具有极小的分支比,B(ρν){\cal B}({\rho}^{-}{\to}{\ell}^{-}{\nu}_{\ell}) { \sim } O(1013){ \cal O}(10^{-13})B(Kν){\cal B}(K^{{\ast}-}{\to}{\ell}^{-}{\nu}_{\ell}) { \sim } O(1013){ \cal O}(10^{-13})B(Ddν){\cal B}(D_{d}^{{\ast}-}{\to}{\ell}^{-}{\nu}_{\ell}) { \sim } O(1010){ \cal O}(10^{-10})B(Buν){\cal B}(B_{u}^{{\ast}-}{\to}{\ell}^{-}{\nu}_{\ell}) { \sim } O(1010){ \cal O}(10^{-10})B(Dsν){\cal B}(D_{s}^{{\ast}-}{\to}{\ell}^{-}{\nu}_{\ell}) { \sim } O(106){ \cal O}(10^{-6}) 以及 B(Bcν){ \cal B}(B_{c}^{{\ast}-}{\to}{\ell}^{-}{\nu}_{\ell}) { \sim } O(106){ \cal O}(10^{-6})。受 LHCb、Belle-II、STCF、CEPC 与 FCC-ee 实验的潜在前景启发,我们讨论了这些纯轻子衰变的实验研究概率。发现随着数据统计量、分析技术与测量精度的提升,未来对这些衰变的测量可能是可行且可实现的。(1)在强子-强子对撞下,ρ{\rho}^{-}KK^{{\ast}-}Dd,sD_{d,s}^{{\ast}-}Bu,cB_{u,c}^{{\ast}-} 介子的纯轻子衰变可能在 LHC 实验上可观测。(2)在 e+ee^{+}e^{-} 对撞下,Dd,sD_{d,s}^{{\ast}-}Bu,cB_{u,c}^{{\ast}-} 介子的纯轻子衰变可能在 CEPC 与 FCC-ee 实验提供超过 101210^{12}Z0Z^{0} 玻色子时可测。此外,Dd,sD_{d,s}^{{\ast}-} { \to } ν{ \ell}^{-}{\nu}_{\ell} 衰变也可在 Belle-II 与 SCTF 实验上研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.05650,
  title  = {Purely leptonic decays of the ground charged vector mesons},
  author = {Yueling Yang and Zhenglin Li and Kang Li and Jinshu Huang and Junfeng Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05650},
  year   = {2021}
}

备注

34 pages, 6 figures, 7 tables