학술논문
Measurement of $\mathcal{R}(D)$ and $\mathcal{R}(D^{\ast})$ with a semileptonic tagging method
Document Type
Working Paper
Author
The Belle Collaboration; Abdesselam, A.; Adachi, I.; Adamczyk, K.; Aihara, H.; Said, S. Al; Arinstein, K.; Arita, Y.; Asner, D. M.; Aso, T.; Atmacan, H.; Aulchenko, V.; Aushev, T.; Ayad, R.; Aziz, T.; Babu, V.; Badhrees, I.; Bahinipati, S.; Bakich, A. M.; Bala, A.; Ban, Y.; Bansal, V.; Barberio, E.; Barrett, M.; Bartel, W.; Bay, A.; Behera, P.; Belhorn, M.; Belous, K.; Berger, M.; Bernlochner, F. U.; Besson, D.; Bhardwaj, V.; Bhuyan, B.; Biswal, J.; Bloomfield, T.; Blyth, S.; Bobrov, A.; Bondar, A.; Bonvicini, G.; Bookwalter, C.; Boulahouache, C.; Bozek, A.; Bračko, M.; Braun, N.; Breibeck, F.; Brodzicka, J.; Browder, T. E.; Caria, G.; Červenkov, D.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Chao, Y.; Chekelian, V.; Chen, A.; Chen, K. -F.; Chen, P.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Chistov, R.; Cho, K.; Chobanova, V.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Cinabro, D.; Crnkovic, J.; Cunliffe, S.; Dalseno, J.; Danilov, M.; Dash, N.; Di Carlo, S.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Dossett, D.; Drásal, Z.; Drutskoy, A.; Dubey, S.; Dutta, D.; Dutta, K.; Eidelman, S.; Epifanov, D.; Falke, S.; Farhat, H.; Fast, J. E.; Feindt, M.; Ferber, T.; Frey, A.; Frost, O.; Fulsom, B. G.; Gaur, V.; Gabyshev, N.; Ganguly, S.; Garmash, A.; Gelb, M.; Gemmler, J.; Getzkow, D.; Gillard, R.; Giordano, F.; Glattauer, R.; Goh, Y. M.; Goldenzweig, P.; Golob, B.; Greenwald, D.; Perdekamp, M. Grosse; Grygier, J.; Grzymkowska, O.; Guan, Y.; Guido, E.; Guo, H.; Haba, J.; Hamer, P.; Han, Y. L.; Hara, K.; Hara, T.; Hasegawa, Y.; Hasenbusch, J.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; He, X. H.; Heck, M.; Hedges, M. T.; Heffernan, D.; Heider, M.; Heller, A.; Higuchi, T.; Himori, S.; Hirose, S.; Horiguchi, T.; Hoshi, Y.; Hoshina, K.; Hou, W. -S.; Hsiung, Y. B.; Hsu, C. -L.; Huschle, M.; Hyun, H. J.; Igarashi, Y.; Iijima, T.; Imamura, M.; Inami, K.; Inguglia, G.; Ishikawa, A.; Itagaki, K.; Itoh, R.; Iwabuchi, M.; Iwasaki, M.; Iwasaki, Y.; Iwata, S.; Jacobs, W. W.; Jaegle, I.; Jeon, H. B.; Jia, S.; Jin, Y.; Joffe, D.; Jones, M.; Joo, K. K.; Julius, T.; Kahn, J.; Kakuno, H.; Kaliyar, A. B.; Kang, J. H.; Kang, K. H.; Kapusta, P.; Karyan, G.; Kataoka, S. U.; Kato, E.; Kato, Y.; Katrenko, P.; Kawai, H.; Kawasaki, T.; Keck, T.; Kichimi, H.; Kiesling, C.; Kim, B. H.; Kim, D. Y.; Kim, H. J.; Kim, H. -J.; Kim, J. B.; Kim, J. H.; Kim, K. T.; Kim, M. J.; Kim, S. H.; Kim, S. K.; Kim, Y. J.; Kinoshita, K.; Kleinwort, C.; Klucar, J.; Ko, B. R.; Kobayashi, N.; Koblitz, S.; Kodyš, P.; Koga, Y.; Korpar, S.; Kotchetkov, D.; Kouzes, R. T.; Križan, P.; Krokovny, P.; Kronenbitter, B.; Kuhr, T.; Kulasiri, R.; Kumar, R.; Kumita, T.; Kurihara, E.; Kuroki, Y.; Kuzmin, A.; Kvasnička, P.; Kwon, Y. -J.; Lai, Y. -T.; Lange, J. S.; Lee, D. H.; Lee, I. S.; Lee, S. -H.; Leitgab, M.; Leitner, R.; Levit, D.; Lewis, P.; Li, C. H.; Li, H.; Li, J.; Li, L.; Li, X.; Li, Y.; Gioi, L. Li; Libby, J.; Limosani, A.; Liu, C.; Liu, Y.; Liu, Z. Q.; Liventsev, D.; Loos, A.; Louvot, R.; Lubej, M.; Lukin, P.; Luo, T.; MacNaughton, J.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matvienko, D.; Matyja, A.; Metzner, F.; McOnie, S.; Mikami, Y.; Miyabayashi, K.; Miyachi, Y.; Miyake, H.; Miyata, H.; Miyazaki, Y.; Mizuk, R.; Mohanty, G. B.; Mohanty, S.; Mohapatra, D.; Moll, A.; Moon, H. K.; Mori, T.; Morii, T.; Moser, H. -G.; Mrvar, M.; Müller, T.; Muramatsu, N.; Mussa, R.; Nagamine, T.; Nagasaka, Y.; Nakahama, Y.; Nakamura, I.; Nakamura, K. R.; Nakano, E.; Nakano, H.; Nakano, T.; Nakao, M.; Nakayama, H.; Nakazawa, H.; Nanut, T.; Nath, K. J.; Natkaniec, Z.; Nayak, M.; Nedelkovska, E.; Negishi, K.; Neichi, K.; Ng, C.; Niebuhr, C.; Niiyama, M.; Nisar, N. K.; Nishida, S.; Nishimura, K.; Nitoh, O.; Nozaki, T.; Ogawa, A.; Ogawa, S.; Ohshima, T.; Okuno, S.; Olsen, S. L.; Ono, H.; Ono, Y.; Onuki, Y.; Ostrowicz, W.; Oswald, C.; Ozaki, H.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pal, B.; Palka, H.; Panzenböck, E.; Park, C. -S.; Park, C. W.; Park, H.; Park, K. S.; Paul, S.; Peak, L. S.; Pedlar, T. K.; Peng, T.; Pesántez, L.; Pestotnik, R.; Peters, M.; Petrič, M.; Piilonen, L. E.; Poluektov, A.; Prasanth, K.; Prim, M.; Prothmann, K.; Pulvermacher, C.; Purohit, M. V.; Rauch, J.; Reisert, B.; Ribežl, E.; Ritter, M.; Rorie, J.; Rostomyan, A.; Rozanska, M.; Rummel, S.; Ryu, S.; Sahoo, H.; Salehi, M.; Saito, T.; Sakai, K.; Sakai, Y.; Sandilya, S.; Santel, D.; Santelj, L.; Sanuki, T.; Sasaki, J.; Sasao, N.; Sato, Y.; Savinov, V.; Schlüter, T.; Schneider, O.; Schnell, G.; Schönmeier, P.; Schram, M.; Schwanda, C.; Schwartz, A. J.; Schwenker, B.; Seidl, R.; Seino, Y.; Semmler, D.; Senyo, K.; Seon, O.; Seong, I. S.; Sevior, M. E.; Shang, L.; Shapkin, M.; Shebalin, V.; Shen, C. P.; Shibata, T. -A.; Shibuya, H.; Shimizu, N.; Shinomiya, S.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Sibidanov, A.; Simon, F.; Singh, J. B.; Sinha, R.; Smerkol, P.; Sohn, Y. -S.; Sokolov, A.; Soloviev, Y.; Solovieva, E.; Stanič, S.; Starič, M.; Steder, M.; Strube, J. F.; Stypula, J.; Sugihara, S.; Sugiyama, A.; Sumihama, M.; Sumisawa, K.; Sumiyoshi, T.; Suzuki, K.; Suzuki, S.; Suzuki, S. Y.; Suzuki, Z.; Takeichi, H.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanaka, M.; Tanaka, S.; Tanida, K.; Taniguchi, N.; Taylor, G. N.; Tenchini, F.; Teramoto, Y.; Tikhomirov, I.; Trabelsi, K.; Trusov, V.; Tsuboyama, T.; Uchida, M.; Uchida, T.; Uehara, S.; Ueno, K.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, S.; Uozumi, S.; Urquijo, P.; Ushiroda, Y.; Usov, Y.; Vahsen, S. E.; Van Hulse, C.; Vanhoefer, P.; Varner, G.; Varvell, K. E.; Vervink, K.; Vinokurova, A.; Vorobyev, V.; Vossen, A.; Wagner, M. N.; Waheed, E.; Wang, B.; Wang, C. H.; Wang, J.; Wang, M. -Z.; Wang, P.; Wang, X. L.; Watanabe, M.; Watanabe, Y.; Wedd, R.; Wehle, S.; White, E.; Widmann, E.; Wiechczynski, J.; Williams, K. M.; Won, E.; Yabsley, B. D.; Yamada, S.; Yamamoto, H.; Yamaoka, J.; Yamashita, Y.; Yamauchi, M.; Yashchenko, S.; Ye, H.; Yelton, J.; Yook, Y.; Yuan, C. Z.; Yusa, Y.; Zhang, C. C.; Zhang, L. M.; Zhang, Z. P.; Zhao, L.; Zhilich, V.; Zhukova, V.; Zhulanov, V.; Ziegler, M.; Zivko, T.; Zupanc, A.; Zwahlen, N.
Source
Subject
Language
Abstract
We report a measurement of the ratios of branching fractions $\mathcal{R}(D) = {\cal B}(\bar{B} \to D \tau^- \bar{\nu}_{\tau})/{\cal B}(\bar{B} \to D \ell^- \bar{\nu}_{\ell})$ and $\mathcal{R}(D^{\ast}) = {\cal B}(\bar{B} \to D^* \tau^- \bar{\nu}_{\tau})/{\cal B}(\bar{B} \to D^* \ell^- \bar{\nu}_{\ell})$, where $\ell$ denotes an electron or a muon. The results are based on a data sample containing $772\times10^6$ $B\bar{B}$ events recorded at the $\Upsilon(4S)$ resonance with the Belle detector at the KEKB $e^+ e^-$ collider. The analysis utilizes a method where the tag-side $B$ meson is reconstructed in a semileptonic decay mode, and the signal-side $\tau$ is reconstructed in a purely leptonic decay. The measured values are $\mathcal{R}(D)= 0.307 \pm 0.037 \pm 0.016$ and $\mathcal{R}(D^{\ast})= 0.283 \pm 0.018 \pm 0.014$, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. These results are in agreement with the Standard Model predictions within $0.2$ and $1.1$ standard deviations, respectively, while their combination agrees with the Standard Model predictions within $1.2$ standard deviations.
Comment: 12 pages, 6 figures
Comment: 12 pages, 6 figures