학술논문

Study of the Semileptonic Decay $\Lambda_c^+\rightarrow \Lambda e^+\nu_e$
Document Type
Working Paper
Author
BESIII CollaborationAblikim, M.Achasov, M. N.Adlarson, P.Albrecht, M.Aliberti, R.Amoroso, A.An, M. R.An, Q.Bai, X. H.Bai, Y.Bakina, O.Ferroli, R. BaldiniBalossino, I.Ban, Y.Batozskaya, V.Becker, D.Begzsuren, K.Berger, N.Bertani, M.Bettoni, D.Bianchi, F.Bloms, J.Bortone, A.Boyko, I.Briere, R. A.Brueggemann, A.Cai, H.Cai, X.Calcaterra, A.Cao, G. F.Cao, N.Cetin, S. A.Chang, J. F.Chang, W. L.Chelkov, G.Chen, C.Chen, ChaoChen, G.Chen, H. S.Chen, M. L.Chen, S. J.Chen, S. M.Chen, T.Chen, X. R.Chen, X. T.Chen, Y. B.Chen, Z. J.Cheng, W. S.Choi, S. K.Chu, X.Cibinetto, G.Cossio, F.Cui, J. J.Dai, H. L.Dai, J. P.Dbeyssi, A.de Boer, R. E.Dedovich, D.Deng, Z. Y.Denig, A.Denysenko, I.Destefanis, M.De Mori, F.Ding, Y.Dong, J.Dong, L. Y.Dong, M. Y.Dong, X.Du, S. X.Egorov, P.Fan, Y. L.Fang, J.Fang, S. S.Fang, W. X.Fang, Y.Farinelli, R.Fava, L.Feldbauer, F.Felici, G.Feng, C. Q.Feng, J. H.Fischer, KFritsch, M.Fritzsch, C.Fu, C. D.Gao, H.Gao, Y. N.Gao, YangGarbolino, S.Garzia, I.Ge, P. T.Ge, Z. W.Geng, C.Gersabeck, E. M.Gilman, AGoetzen, K.Gong, L.Gong, W. X.Gradl, W.Greco, M.Gu, L. M.Gu, M. H.Gu, Y. T.Guan, C. YGuo, A. Q.Guo, L. B.Guo, R. P.Guo, Y. P.Guskov, A.Han, T. T.Han, W. Y.Hao, X. Q.Harris, F. A.He, K. K.He, K. L.Heinsius, F. H.Heinz, C. H.Heng, Y. K.Herold, C.Himmelreich, M.Hou, G. Y.Hou, Y. R.Hou, Z. L.Hu, H. M.Hu, J. F.Hu, T.Hu, Y.Huang, G. S.Huang, K. X.Huang, L. Q.Huang, X. T.Huang, Y. P.Huang, Z.Hussain, T.Hüsken, NImoehl, W.Irshad, M.Jackson, J.Jaeger, S.Janchiv, S.Jang, E.Jeong, J. H.Ji, Q.Ji, Q. P.Ji, X. B.Ji, X. L.Ji, Y. Y.Jia, Z. K.Jiang, H. B.Jiang, S. S.Jiang, X. S.Jiang, Y.Jiao, J. B.Jiao, Z.Jin, S.Jin, Y.Jing, M. Q.Johansson, T.Kalantar-Nayestanaki, N.Kang, X. S.Kappert, R.Kavatsyuk, M.Ke, B. C.Keshk, I. K.Khoukaz, A.Kiese, P.Kiuchi, R.Kliemt, R.Koch, L.Kolcu, O. B.Kopf, B.Kuemmel, M.Kuessner, M.Kupsc, A.Kühn, W.Lane, J. J.Lange, J. S.Larin, P.Lavania, A.Lavezzi, L.Lei, Z. H.Leithoff, H.Lellmann, M.Lenz, T.Li, C.Li, C. H.Li, ChengLi, D. M.Li, F.Li, G.Li, H.Li, H. B.Li, H. J.Li, H. N.Li, J. Q.Li, J. S.Li, J. W.Li, KeLi, L. JLi, L. K.Li, LeiLi, M. H.Li, P. R.Li, S. X.Li, S. Y.Li, T.Li, W. D.Li, W. G.Li, X. H.Li, X. L.Li, XiaoyuLiang, H.Liang, Y. F.Liang, Y. T.Liao, G. R.Liao, L. Z.Libby, J.Limphirat, A.Lin, C. X.Lin, D. X.Lin, T.Liu, B. J.Liu, C. X.Liu, D.Liu, F. H.Liu, FangLiu, FengLiu, G. M.Liu, H.Liu, H. B.Liu, H. M.Liu, HuanhuanLiu, HuihuiLiu, J. B.Liu, J. L.Liu, J. Y.Liu, K.Liu, K. Y.Liu, KeLiu, L.Liu, M. H.Liu, P. L.Liu, Q.Liu, S. B.Liu, T.Liu, W. K.Liu, W. M.Liu, X.Liu, Y.Liu, Y. B.Liu, Z. A.Liu, Z. Q.Lou, X. C.Lu, F. X.Lu, H. J.Lu, J. G.Lu, X. L.Lu, Y.Lu, Y. P.Lu, Z. H.Luo, C. L.Luo, M. X.Luo, T.Luo, X. L.Lyu, X. R.Lyu, Y. F.Ma, F. C.Ma, H. L.Ma, L. L.Ma, M. M.Ma, Q. M.Ma, R. Q.Ma, R. T.Ma, X. Y.Ma, Y.Maas, F. E.Maggiora, M.Maldaner, S.Malde, S.Malik, Q. A.Mangoni, A.Mao, Y. J.Mao, Z. P.Marcello, S.Meng, Z. X.Messchendorp, J. G.Mezzadri, G.Miao, H.Min, T. J.Mitchell, R. E.Mo, X. H.Muchnoi, N. Yu.Nefedov, Y.Nerling, F.Nikolaev, I. B.Ning, Z.Nisar, S.Niu, Y.Olsen, S. L.Ouyang, Q.Pacetti, S.Pan, X.Pan, Y.Pathak, A.Pelizaeus, M.Peng, H. P.Peters, K.Pettersson, J.Ping, J. L.Ping, R. G.Plura, S.Pogodin, S.Prasad, V.Qi, F. Z.Qi, H.Qi, H. R.Qi, M.Qi, T. Y.Qian, S.Qian, W. B.Qian, Z.Qiao, C. F.Qin, J. J.Qin, L. Q.Qin, X. P.Qin, X. S.Qin, Z. H.Qiu, J. F.Qu, S. Q.Rashid, K. H.Redmer, C. F.Ren, K. J.Rivetti, A.Rodin, V.Rolo, M.Rong, G.Rosner, Ch.Ruan, S. N.Sang, H. S.Sarantsev, A.Schelhaas, Y.Schnier, C.Schönning, K.Scodeggio, M.Shan, K. Y.Shan, W.Shan, X. Y.Shangguan, J. F.Shao, L. G.Shao, M.Shen, C. P.Shen, H. F.Shen, X. Y.Shi, B. -A.Shi, H. C.Shi, J. Y.Shi, Q. Q.Shi, R. S.Shi, X.Shi, X. DSong, J. J.Song, W. M.Song, Y. X.Sosio, S.Spataro, S.Stieler, F.Su, K. X.Su, P. P.Su, Y. -J.Sun, G. X.Sun, H.Sun, H. K.Sun, J. F.Sun, L.Sun, S. S.Sun, T.Sun, W. Y.Sun, XSun, Y. J.Sun, Y. Z.Sun, Z. T.Tan, Y. H.Tan, Y. X.Tang, C. J.Tang, G. Y.Tang, J.Tao, L. YTao, Q. T.Tat, M.Teng, J. X.Thoren, V.Tian, W. H.Tian, Y.Uman, I.Wang, B.Wang, B. L.Wang, C. W.Wang, D. Y.Wang, F.Wang, H. J.Wang, H. P.Wang, K.Wang, L. L.Wang, M.Wang, M. Z.Wang, MengWang, S.Wang, T.Wang, T. J.Wang, W.Wang, W. H.Wang, W. P.Wang, X.Wang, X. F.Wang, X. L.Wang, Y.Wang, Y. D.Wang, Y. F.Wang, Y. H.Wang, Y. Q.Wang, YaqianWang, Z.Wang, Z. Y.Wang, ZiyiWei, D. H.Weidner, F.Wen, S. P.White, D. J.Wiedner, U.Wilkinson, G.Wolke, M.Wollenberg, L.Wu, J. F.Wu, L. H.Wu, L. J.Wu, X.Wu, X. H.Wu, Y.Wu, Z.Xia, L.Xiang, T.Xiao, D.Xiao, G. Y.Xiao, H.Xiao, S. Y.Xiao, Y. L.Xiao, Z. J.Xie, C.Xie, X. H.Xie, Y.Xie, Y. G.Xie, Y. H.Xie, Z. P.Xing, T. Y.Xu, C. F.Xu, C. J.Xu, G. F.Xu, H. Y.Xu, Q. J.Xu, S. Y.Xu, X. P.Xu, Y. C.Xu, Z. P.Yan, F.Yan, L.Yan, W. B.Yan, W. C.Yang, H. J.Yang, H. L.Yang, H. X.Yang, L.Yang, S. L.Yang, TaoYang, Y. X.Yang, YifanYe, M.Ye, M. H.Yin, J. H.You, Z. Y.Yu, B. X.Yu, C. X.Yu, G.Yu, T.Yuan, C. Z.Yuan, L.Yuan, S. C.Yuan, X. Q.Yuan, Y.Yuan, Z. Y.Yue, C. X.Zafar, A. A.Zeng, F. R.Zeng, X.Zeng, Y.Zhan, Y. H.Zhang, A. Q.Zhang, B. L.Zhang, B. X.Zhang, D. H.Zhang, G. Y.Zhang, H.Zhang, H. H.Zhang, H. Y.Zhang, J. L.Zhang, J. Q.Zhang, J. W.Zhang, J. X.Zhang, J. Y.Zhang, J. Z.Zhang, JianyuZhang, JiaweiZhang, L. M.Zhang, L. Q.Zhang, LeiZhang, P.Zhang, Q. Y.Zhang, ShuleiZhang, X. D.Zhang, X. M.Zhang, X. Y.Zhang, Y.Zhang, Y. T.Zhang, Y. H.Zhang, YanZhang, YaoZhang, Z. H.Zhang, Z. Y.Zhao, G.Zhao, J.Zhao, J. Y.Zhao, J. Z.Zhao, LeiZhao, LingZhao, M. G.Zhao, Q.Zhao, S. J.Zhao, Y. B.Zhao, Y. X.Zhao, Z. G.Zhemchugov, A.Zheng, B.Zheng, J. P.Zheng, Y. H.Zhong, B.Zhong, C.Zhong, X.Zhou, H.Zhou, L. P.Zhou, X.Zhou, X. K.Zhou, X. R.Zhou, X. Y.Zhou, Y. Z.Zhu, J.Zhu, K.Zhu, K. J.Zhu, L. X.Zhu, S. H.Zhu, S. Q.Zhu, T. J.Zhu, W. J.Zhu, Y. C.Zhu, Z. A.Zou, B. S.Zou, J. H.
Source
Phys. Rev. Lett. 129, 231803 (2022)
Subject
High Energy Physics - Experiment
Language
Abstract
The measurement of the Cabibbo-favored semileptonic decay $\Lambda_c^+\rightarrow \Lambda e^+\nu_e$ is reported using a $4.5~\mathrm{fb}^{-1}$ data sample of $e^+e^-$ annihilations collected at center-of-mass energies ranging from 4.600~GeV to 4.699~GeV with the BESIII detector at the BEPCII collider. The branching fraction of the decay is measured to be $\mathcal{B}(\Lambda_c^+\rightarrow \Lambda e^+\nu_e)=(3.56\pm0.11_{\rm stat.}\pm0.07_{\rm syst.})\%$, which is the most precise measurement to date. Furthermore, we perform an investigation of the internal dynamics in $\Lambda_c^+\rightarrow \Lambda e^+\nu_e$. We provide the first direct comparisons of the differential decay rate and form factors with those predicted from lattice quantum chromodynamics (LQCD) calculations. Combining the measured branching fraction with a $q^2$-integrated rate predicted by LQCD, we determine $|V_{cs}|=0.936\pm0.017_{\mathcal{B}}\pm0.024_{\rm LQCD}\pm0.007_{\tau_{\Lambda_c}}$.
Comment: 8 pages, 4 figures