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在 QCD 因子化中重新审视 SM 及其新物理下的 $B_{c}^-\to J/\psi (\eta_c) L^-$ 衰变

高能物理 - 唯象学 2025-08-13 v2

摘要

B(Bˉs0Ds+π)\mathcal{B}(\bar{B}_s^0\to D_s^+ \pi^-)B(Bˉd0D+K)\mathcal{B}(\bar{B}_d^0\to D^+ K^-) 的数据与 SM 预测之间观测到的偏差所启发,我们在 SM 及其新物理框架下重新审视了 BcJ/ψ(ηc)LB_{c}^{-}\to J/\psi(\eta_{c}) L^{-} 衰变(其中 L=π,K(),ρL=\pi, K^{(*)}, \rho)。由于这些过程也由 bcuˉd(s)b\to c \bar{u} d(s) 跃迁介导,因此由色允许树拓扑主导,预计 QCD 因子化 (QCDF) 在重夸克极限下成立。首先,我们通过包含直至 αs\alpha_s 的 NNLO 非因子化顶点修正,更新了这些衰变的 SM 预测。研究发现,相对于 LO 结果,直至 NLO 和 NNLO 修正的这些衰变分支比总是增强的,其相对量分别为 δNLO=(BNLOBLO)/BLO+6%\delta_{\text{NLO}} = (\mathcal{B}^\text{NLO}-\mathcal{B}^\text{LO})/\mathcal{B}^\text{LO} \approx +6\%δNNLO=(BNNLOBLO)/BLO+9%\delta_{\text{NNLO}} = (\mathcal{B}^\text{NNLO}-\mathcal{B}^\text{LO})/\mathcal{B}^\text{LO} \approx +9\%。为了最小化由 VcbV_{cb} 和跃迁形状因子带来的不确定性,我们构造了比值 RJ/ψ(ηc)LR_{J/\psi(\eta_{c}) L}R(s)L()R_{(s)L}^{(\ast)}Rπ/μνμR_{\pi/\mu\nu_{\mu}},随后用它们来约束与模型无关的新物理 (NP) Wilson 系数。在考虑了最新的 Belle 数据和更新后的 B(s)D(s)()B_{(s)}\to D_{(s)}^{(*)} 形状因子后,我们发现这些偏差仍然可以由具有 (1+γ5)(1γ5)(1+\gamma_{5}) \otimes (1-\gamma_{5})(1+γ5)(1+γ5)(1+\gamma_{5}) \otimes (1+\gamma_{5}) 结构的 NP 四夸克算子解释,而在 R(s)L()R_{(s)L}^{(\ast)}2σ2\sigma 水平的联合约束下,具有 γμ(1+γ5)γμ(1γ5)\gamma^\mu (1+\gamma_{5}) \otimes \gamma_\mu (1-\gamma_{5}) 结构的解不再适用。此外,比值 Rπ/μνμR_{\pi/\mu\nu_{\mu}} 一旦被精确测量,可以提供互补的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.11279,
  title  = {Revisiting $B_{c}^-\to J/\psi (\eta_c) L^-$ decays within the SM and beyond in QCD factorization},
  author = {Wei-Jun Deng and Fang-Min Cai and Xin-Qiang Li and Yan Shi and Ya-Dong Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11279},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 9 figures and 6 tables; final version published in the journal