首页|Study of the $D^0\to K^-\mu^+\nu_\mu$ dynamics and test of lepton flavor universality with $D^0\to K^-\ell^+\nu_\ell$ decays

Study of the $D^0\to K^-\mu^+\nu_\mu$ dynamics and test of lepton flavor universality with $D^0\to K^-\ell^+\nu_\ell$ decays

来源：

Arxiv

英文摘要

Using $e^+e^-$ annihilation data of $2.93~\mathrm{fb}^{-1}$ collected at center-of-mass energy $\sqrt{s}=3.773$ GeV with the BESIII detector, we measure the absolute branching fraction of $D^{0}\to K^{-}\mu^{+}\nu_{\mu}$ with significantly improved precision: ${\mathcal B}_{D^{0}\to K^{-}\mu^{+}\nu_{\mu}}=(3.413\pm0.019_{\rm stat.}\pm0.035_{\rm syst.})\%$. Combining with our previous measurement of ${\mathcal B}_{D^0\to K^-e^+\nu_e}$, the ratio of the two branching fractions is determined to be ${\mathcal B}_{D^0\to K^-\mu^+\nu_\mu}/{\mathcal B}_{D^0\to K^-e^+\nu_e}=0.974\pm0.007_{\rm stat.}\pm0.012_{\rm syst.}$, which agrees with the theoretical expectation of lepton flavor universality within the uncertainty. A study of the ratio of the two branching fractions in different four-momentum transfer regions is also performed, and no evidence for lepton flavor universality violation is found with current statistics. Taking inputs from global fit in the standard model and lattice quantum chromodynamics separately, we determine $f_{+}^{K}(0)=0.7327\pm0.0039_{\rm stat.}\pm0.0030_{\rm syst.}$ and $|V_{cs}| = 0.955\pm0.005_{\rm stat.}\pm0.004_{\rm syst.}\pm0.024_{\rm LQCD}$.

作者：W. J. Zheng、A. N. Zhu、C. F. Redmer、S. J. Zhao、M. L. Chen、F. DeMori、Y. KSun、X. T. Huang、A. Q. Guo、J. B. Jiao、A. Kupsc、H. P. Peng、D. Bettoni、H. S. Chen、P. Kiese、L. Lavezzi、G. R. Liao、O. Bakina、M. Wang、G. Li、C. D. Fu、M. G. Zhao、D. Y. Liu、J. F. Sun、M. Kornicer、Ling Zhao、Z. Y. Wang、X. Y. Song、A. Denig、Z. P. Zhang、D. Xiao、G. S. Huang、H. Leithoff、P. L. Chen、M. Richter、Y. T. Zhang、P. X. Shen、S. Fegan、Y. B. Liu、Dan Wang、S. P. Wen、A. Julin、L. J. Wu、K. Y. Liu、Q. Zhao、K. J. Zhu、J. Q. Zhang、S. Zhu、G. Cibinetto、G. X. Sun、P. Patteri、Feng Liu、J. Min、G. Zhao、X. L. Gao、W. Ikegami Andersson、W. C. Yan、H. J. Li、M. Rolo、L. L. Ma、F. Y. Li、K. Zhang、N. Qin、T. J. Zhang、L. Z. Liao、G. F. Cao、L. L. Wang、L. Yang、M. Shao、P. F. Duan、Y. M. Ma、J. Fang、C. X. Lin、J. Z. Zhao、X. B. Ji、R. E. Mitchell、Z. Jiao、H. L Liu、T. Hu、Y. Z. Sun、B. Tsednee、M. Kurth、J. W. Li、Ke Liu、Y. Wang、Y. Bai、Z. H. Qin、F. Nerling、G. Mezzadri、Y. Zhang、K. J. Li、P. Larin、Q. M. Ma、Z. X. Meng、N. Berger、Y. Ban、X. K. Zhou、M. Ablikim、D. Wang、J. F. Hu、F. Feldbauer、S. Jin、Fang Liu、S. S. Fang、P. L. Wang、R. Farinelli、F. C. Ma、W. Shan、X. Q. Hao、Z. Y. Peng、J. G. Lu、Y. Lu、Y. F. Liang、H. L. Dai、J. Libby、J. F. Qiu、G. Rong、Z. Gao、Y. J. Xiao、M. Maggiora、F. Li、J. Pettersson、B. Zheng、Yao Zhang、F. H. Heinsius、S. X. Du、S. Han、J. Dong、G. Y. Tang、Y. T. Gu、Y. P. Guo、T. Held、H. Y. Zhang、H. J. Lu、F. A. Harris、Y. Jin、W. B. Yan、I. Uman、F. Cossio、W. P. Wang、Z. P. Mao、D. Dedovich、Z. Q. Yang、J. Zhang、A. Calcaterra、X. Shi、G. S. Varner、Z. G. Wang、Jin Li、W. G. Li、S. Spataro、X. Tang、C. Q. Feng、Y. Pan、D. X. Lin、K. H. Rashid、C. F. Qiao、R. Kliemt、M. Bertani、C. J. Tang、J. F. Chang、Huihui Liu、C. X. Yu、P. L. Li、B. S. Zou、A. Pitka、X. C. Lou、Y. TTan、G. F. Xu、M. Tiemens、H. Muramatsu、L. Xu、Q. N. Xu、J. Z. Zhang、Y. H. Yan、H. R. Qi、J. P. Zheng、B. X. Zhang、Q. J. Xu、F. Bianchi、X. Y. Zhou、Y. Yuan、Y. T. Liang、C. Sowa、D. H. Zhang、M. Alekseev、T. C. Zhao、J. S. Yu、Y. G. Xie、X. A. Xiong、L. S. Wang、L. Gong、B. Y. Zhang、M. Irshad、Yang Zhang、E. Fioravanti、M. H. Gu、Q. Y. Li、Yifan Yang、A. Mangoni、Q. Ouyang、R. A. Briere、Xu Zhou、Y. Q. Wang、A. Zhemchugov、N. Yu. Muchnoi、B. L. Wang、X. Liu、L. Y. Dong、J. Z. Bai、O. B. Kolcu、J. C. Chen、M. H. Ye、Y. Nefedov、W. Gradl、R. G. Ping、X. L. Zhu、P. R. Li、R. P. Guo、Y. Gao、K. Liu、Z. Haddadi、M. Kavatsyuk、H. B. Liu、M. Kuessner、X. Y. Niu、M. M. Ma、Y. G. Gao、Cheng Li、V. Prasad、S. Qian、D. H. Wei、D. Y. Wang、M. Ye、X. H. Sun、E. Boger、J. S. Yu、J. J. Xu、C. Dong、Kang Li、J. H. Yin、Q. P. Ji、Lei Zhao、C. Li、Y. C. Zhu、J. L. Zhang、H. X. Yang、X. F. Wang、L. Xia、Z. Y. Deng、M. Kuemmel、C. Schnier、S. A. Cetin、Y. P. Lu、J. G. Messchendorp、H. Liang、I. Boyko、J. L. Ping、A. Gilman、W. K¨1hn、J. Y. Zhao、Z. B. Li、X. H. Mo、S. Pacetti、S. H. Zhu、C. Morales Morales、C. X. Liu、Y. B. Zhao、J. Zhu、F. F. An、Z. J. Xiao、Y. Xia、Meng Wang、H. J. Yang、J. Pellegrino、X. Y. Zhang、H. H. Zhang、J. S. Lange、X. Cai、Ke Li、G. Chen、Zhiqing Liu、J. Y. Zhang、Y. F. Long、B. X. Yu、L. Fava、O. Cakir、S. Lusso、H. M. Liu、N. Kalantar-Nayestanaki、Q. Ji、K. Wang、Y. B. Chen、S. B. Liu、J. W. Zhang、Z. L. Dou、M. Greco、Q. L. Xiu、M. Pelizaeus、X. S. Kang、A. Khoukaz、Y. H. Xie、M. Fritsch、X. L. Luo、K. Zhu、C. L. Luo、Yu Zhang、Xiaoyu Zhou、M. Savri¨|、K. Schoenning、Y. Hu、J. J. Song、J. B. Liu、R. Kiuchi、J. Zhu、L. D. Liu、Z. A. Liu、P. Weidenkaff、X. Q. He、X. N. Ma、J. Zhuang、A. Mustafa、I. B. Nikolaev、K. Peters、L. Zhou、B. Liu、Y. Fang、Q. Zhou、I. Garzia、X. Y. Shan、J. W. Zhao、M. Y. Dong、Y. H. Zhang、A. Rivetti、S. F. Zhang、X. Q. Li、X. Y. Shen、D. P. Jin、Q. An、R. Baldini Ferroli、D. Liu、Y. F. Wang、X. L. Li、X. P. Xu、Y. Zeng、X. R. Lyu、J. C. Li、S. Nisar、J. S. Huang、Z. T. Sun、S. J. Chen、T. Holtmann、Z. Y. Zhang、S. Sosio、C. P. Shen、A. Guskov、J. H. Zou、B. Garillon、X. Z. Huang、B. C. Ke、I. Tapan、Z. Ning、Q. Gao、Z. Wang、H. B. Li、D. M. Li、Y. S. Zhu、Z. A. Zhu、T. Hussain、B. Zhong、W. Cheng、J. Y. Liu、C. Z. Yuan、Y. X. Yang、A. Dbeyssi、J. P. Dai、T. Weber、X. R. Chen、Z. J. Sun、M. X. Luo、R. Poling、S. L. Niu、W. M. Song、L. Zhang、I. Denysenko、Z. L. Hou、X. R. Zhou、J. V. Bennett、M. Papenbrock、B. Wang、F. Yan、L. Koch、S. Ahmed、X. S. Qin、X. Zhou、K. Goetzen、H. M. Hu、Z. Y. You、P. Wang、F. E. Maas、X. N. Li、A. Amoroso、Y. J. Mo、B. Kopf、M. Qi、Huanhuan Liu、S. S. Sun、D. W. Bennett、M. N. Achasov、G. Felici、T. . Y. Qi、Ch. Rosner、M. Destefanis、X. Y. Ma、M. Lara、A. Yuncu、Y. J. Sun、T. Johansson、H. Y. Sheng、X. S. Jiang、K. L. He、U. Wiedner、T. Ma、M. Albrecht、T. Khan、S. Marcello、Z. H. Zhang、Y. J. Mao、W. X. Gong、X. Y. Jiang、X. L. Ji、A. A. Zafar、F. H. Liu、L. H. Wu、Q. A. Malik、H. Cai、Z. L. Huang、Lei Li、Y. Ding、Z. Zeng、G. Chelkov、B. J. Liu、Zongyuan Wang、Z. G. Zhao、L. Sun、Y. H. Zheng、M. Ripka、M. Wolke、A. Sarantsev、W. D. Li、Y. H. Yang、J. Chai、K. Begzsuren、Z. Wu、C. C. Zhang、H. L. Ma、Y. K. Heng、Q. Liu、X. K. Chu、S. L. Olsen、L. Yan

作者单位：

DOI：10.1103/PhysRevLett.122.011804

学科分类：物理学

推荐引用：W. J. Zheng,A. N. Zhu,C. F. Redmer,S. J. Zhao,M. L. Chen,F. DeMori,Y. KSun,X. T. Huang,A. Q. Guo,J. B. Jiao,A. Kupsc,H. P. Peng,D. Bettoni,H. S. Chen,P. Kiese,L. Lavezzi,G. R. Liao,O. Bakina,M. Wang,G. Li,C. D. Fu,M. G. Zhao,D. Y. Liu,J. F. Sun,M. Kornicer,Ling Zhao,Z. Y. Wang,X. Y. Song,A. Denig,Z. P. Zhang,D. Xiao,G. S. Huang,H. Leithoff,P. L. Chen,M. Richter,Y. T. Zhang,P. X. Shen,S. Fegan,Y. B. Liu,Dan Wang,S. P. Wen,A. Julin,L. J. Wu,K. Y. Liu,Q. Zhao,K. J. Zhu,J. Q. Zhang,S. Zhu,G. Cibinetto,G. X. Sun,P. Patteri,Feng Liu,J. Min,G. Zhao,X. L. Gao,W. Ikegami Andersson,W. C. Yan,H. J. Li,M. Rolo,L. L. Ma,F. Y. Li,K. Zhang,N. Qin,T. J. Zhang,L. Z. Liao,G. F. Cao,L. L. Wang,L. Yang,M. Shao,P. F. Duan,Y. M. Ma,J. Fang,C. X. Lin,J. Z. Zhao,X. B. Ji,R. E. Mitchell,Z. Jiao,H. L Liu,T. Hu,Y. Z. Sun,B. Tsednee,M. Kurth,J. W. Li,Ke Liu,Y. Wang,Y. Bai,Z. H. Qin,F. Nerling,G. Mezzadri,Y. Zhang,K. J. Li,P. Larin,Q. M. Ma,Z. X. Meng,N. Berger,Y. Ban,X. K. Zhou,M. Ablikim,D. Wang,J. F. Hu,F. Feldbauer,S. Jin,Fang Liu,S. S. Fang,P. L. Wang,R. Farinelli,F. C. Ma,W. Shan,X. Q. Hao,Z. Y. Peng,J. G. Lu,Y. Lu,Y. F. Liang,H. L. Dai,J. Libby,J. F. Qiu,G. Rong,Z. Gao,Y. J. Xiao,M. Maggiora,F. Li,J. Pettersson,B. Zheng,Yao Zhang,F. H. Heinsius,S. X. Du,S. Han,J. Dong,G. Y. Tang,Y. T. Gu,Y. P. Guo,T. Held,H. Y. Zhang,H. J. Lu,F. A. Harris,Y. Jin,W. B. Yan,I. Uman,F. Cossio,W. P. Wang,Z. P. Mao,D. Dedovich,Z. Q. Yang,J. Zhang,A. Calcaterra,X. Shi,G. S. Varner,Z. G. Wang,Jin Li,W. G. Li,S. Spataro,X. Tang,C. Q. Feng,Y. Pan,D. X. Lin,K. H. Rashid,C. F. Qiao,R. Kliemt,M. Bertani,C. J. Tang,J. F. Chang,Huihui Liu,C. X. Yu,P. L. Li,B. S. Zou,A. Pitka,X. C. Lou,Y. TTan,G. F. Xu,M. Tiemens,H. Muramatsu,L. Xu,Q. N. Xu,J. Z. Zhang,Y. H. Yan,H. R. Qi,J. P. Zheng,B. X. Zhang,Q. J. Xu,F. Bianchi,X. Y. Zhou,Y. Yuan,Y. T. Liang,C. Sowa,D. H. Zhang,M. Alekseev,T. C. Zhao,J. S. Yu,Y. G. Xie,X. A. Xiong,L. S. Wang,L. Gong,B. Y. Zhang,M. Irshad,Yang Zhang,E. Fioravanti,M. H. Gu,Q. Y. Li,Yifan Yang,A. Mangoni,Q. Ouyang,R. A. Briere,Xu Zhou,Y. Q. Wang,A. Zhemchugov,N. Yu. Muchnoi,B. L. Wang,X. Liu,L. Y. Dong,J. Z. Bai,O. B. Kolcu,J. C. Chen,M. H. Ye,Y. Nefedov,W. Gradl,R. G. Ping,X. L. Zhu,P. R. Li,R. P. Guo,Y. Gao,K. Liu,Z. Haddadi,M. Kavatsyuk,H. B. Liu,M. Kuessner,X. Y. Niu,M. M. Ma,Y. G. Gao,Cheng Li,V. Prasad,S. Qian,D. H. Wei,D. Y. Wang,M. Ye,X. H. Sun,E. Boger,J. S. Yu,J. J. Xu,C. Dong,Kang Li,J. H. Yin,Q. P. Ji,Lei Zhao,C. Li,Y. C. Zhu,J. L. Zhang,H. X. Yang,X. F. Wang,L. Xia,Z. Y. Deng,M. Kuemmel,C. Schnier,S. A. Cetin,Y. P. Lu,J. G. Messchendorp,H. Liang,I. Boyko,J. L. Ping,A. Gilman,W. K¨1hn,J. Y. Zhao,Z. B. Li,X. H. Mo,S. Pacetti,S. H. Zhu,C. Morales Morales,C. X. Liu,Y. B. Zhao,J. Zhu,F. F. An,Z. J. Xiao,Y. Xia,Meng Wang,H. J. Yang,J. Pellegrino,X. Y. Zhang,H. H. Zhang,J. S. Lange,X. Cai,Ke Li,G. Chen,Zhiqing Liu,J. Y. Zhang,Y. F. Long,B. X. Yu,L. Fava,O. Cakir,S. Lusso,H. M. Liu,N. Kalantar-Nayestanaki,Q. Ji,K. Wang,Y. B. Chen,S. B. Liu,J. W. Zhang,Z. L. Dou,M. Greco,Q. L. Xiu,M. Pelizaeus,X. S. Kang,A. Khoukaz,Y. H. Xie,M. Fritsch,X. L. Luo,K. Zhu,C. L. Luo,Yu Zhang,Xiaoyu Zhou,M. Savri¨|,K. Schoenning,Y. Hu,J. J. Song,J. B. Liu,R. Kiuchi,J. Zhu,L. D. Liu,Z. A. Liu,P. Weidenkaff,X. Q. He,X. N. Ma,J. Zhuang,A. Mustafa,I. B. Nikolaev,K. Peters,L. Zhou,B. Liu,Y. Fang,Q. Zhou,I. Garzia,X. Y. Shan,J. W. Zhao,M. Y. Dong,Y. H. Zhang,A. Rivetti,S. F. Zhang,X. Q. Li,X. Y. Shen,D. P. Jin,Q. An,R. Baldini Ferroli,D. Liu,Y. F. Wang,X. L. Li,X. P. Xu,Y. Zeng,X. R. Lyu,J. C. Li,S. Nisar,J. S. Huang,Z. T. Sun,S. J. Chen,T. Holtmann,Z. Y. Zhang,S. Sosio,C. P. Shen,A. Guskov,J. H. Zou,B. Garillon,X. Z. Huang,B. C. Ke,I. Tapan,Z. Ning,Q. Gao,Z. Wang,H. B. Li,D. M. Li,Y. S. Zhu,Z. A. Zhu,T. Hussain,B. Zhong,W. Cheng,J. Y. Liu,C. Z. Yuan,Y. X. Yang,A. Dbeyssi,J. P. Dai,T. Weber,X. R. Chen,Z. J. Sun,M. X. Luo,R. Poling,S. L. Niu,W. M. Song,L. Zhang,I. Denysenko,Z. L. Hou,X. R. Zhou,J. V. Bennett,M. Papenbrock,B. Wang,F. Yan,L. Koch,S. Ahmed,X. S. Qin,X. Zhou,K. Goetzen,H. M. Hu,Z. Y. You,P. Wang,F. E. Maas,X. N. Li,A. Amoroso,Y. J. Mo,B. Kopf,M. Qi,Huanhuan Liu,S. S. Sun,D. W. Bennett,M. N. Achasov,G. Felici,T. . Y. Qi,Ch. Rosner,M. Destefanis,X. Y. Ma,M. Lara,A. Yuncu,Y. J. Sun,T. Johansson,H. Y. Sheng,X. S. Jiang,K. L. He,U. Wiedner,T. Ma,M. Albrecht,T. Khan,S. Marcello,Z. H. Zhang,Y. J. Mao,W. X. Gong,X. Y. Jiang,X. L. Ji,A. A. Zafar,F. H. Liu,L. H. Wu,Q. A. Malik,H. Cai,Z. L. Huang,Lei Li,Y. Ding,Z. Zeng,G. Chelkov,B. J. Liu,Zongyuan Wang,Z. G. Zhao,L. Sun,Y. H. Zheng,M. Ripka,M. Wolke,A. Sarantsev,W. D. Li,Y. H. Yang,J. Chai,K. Begzsuren,Z. Wu,C. C. Zhang,H. L. Ma,Y. K. Heng,Q. Liu,X. K. Chu,S. L. Olsen,L. Yan.Study of the $D^0\to K^-\mu^+\nu_\mu$ dynamics and test of lepton flavor universality with $D^0\to K^-\ell^+\nu_\ell$ decays[EB/OL].(2018-10-07)[2025-08-02].https://arxiv.org/abs/1810.03127.点此复制

Study of the $D^0\to K^-\mu^+\nu_\mu$ dynamics and test of lepton flavor universality with $D^0\to K^-\ell^+\nu_\ell$ decays

Study of the $D^0\to K^-\mu^+\nu_\mu$ dynamics and test of lepton flavor universality with $D^0\to K^-\ell^+\nu_\ell$ decays

评论