Determination of the Ratio of b-Quark Fragmentation Fractions f(s)/f(d) in pp Collisions at √s=7  TeV with the ATLAS Detector.

With an integrated luminosity of 2.47  fb(-1) recorded by the ATLAS experiment at the LHC, the exclusive decays B(s)(0)→J/ψϕ and B(d)(0)→J/ψK(*0) of B mesons produced in pp collisions at √s=7  TeV are used to determine the ratio of fragmentation fractions f(s)/f(d). From the observed B(s)(0)→J/ψϕ and B(d)(0)→J/ψK(*0) yields, the quantity (f(s)/f(d))[B(B(s)(0)→J/ψϕ)/B(B(d)(0)→J/ψK(*0))] is measured to be 0.199±0.004(stat)±0.008(syst). Using a recent theory prediction for [B(B(s)(0)→J/ψϕ)/B(B(d)(0)→J/ψK(*0))] yields (f(s)/f(d))=0.240±0.004(stat)±0.010(syst)±0.017(th). This result is based on a new approach that provides a significant improvement of the world average.

H. S. Bansil | M. P. Casado | J. A. Aguilar-Saavedra | J. A. Benitez Garcia | M. I. Besana | A. Barr | J. Adelman | B. Alvarez Gonzalez | D. Amidei | A. Annovi | J. Antoš | P. Beauchemin | D. Benjamin | J. Beringer | C. Blocker | A. Bocci | V. Boisvert | J. Boudreau | A. Boveia | B. Brau | A. Buzatu | M. Campanelli | A. Canepa | P. Catastini | V. Cavaliere | M. Cavalli-Sforza | A. Cerri | L. Cerrito | G. Chiarelli | A. Clark | F. Anghinolfi | J. Chapman | B. Abbott | C. Bohm | V. Cavasinni | H. Abramowicz | W. Bhimji | G. Aad | J. Abdallah | O. Abdinov | R. Aben | M. Abolins | O. AbouZeid | H. Abreu | B. Acharya | L. Adamczyk | D. Adams | S. Adomeit | T. Adye | S. Ahlen | G. Aielli | J. Albert | S. Albrand | M. Aleksa | I. Aleksandrov | C. Alexa | G. Alexander | T. Alexopoulos | M. Alhroob | G. Alimonti | J. Alison | B. Allbrooke | P. Allport | A. Aloisio | A. Alonso | F. Alonso | A. Altheimer | M. Alviggi | K. Amako | C. Amelung | A. Amorim | N. Amram | C. Anastopoulos | L. Ancu | N. Andari | T. Andeen | C. Anders | G. Anders | K. Anderson | A. Andreazza | V. Andrei | S. Angelidakis | P. Anger | A. Angerami | A. Anisenkov | N. Anjos | M. Antonelli | A. Antonov | F. Anulli | G. Arabidze | Y. Arai | J. Arguin | M. Arik | A. Armbruster | O. Arnaez | V. Arnal | A. Artamonov | G. Artoni | S. Asai | B. Åsman | L. Asquith | K. Assamagan | M. Atkinson | K. Augsten | M. Aurousseau | G. Avolio | G. Azuelos | M. Baak | C. Bacci | H. Bachacou | K. Bachas | M. Backes | M. Backhaus | P. Bagnaia | Y. Bai | T. Bain | J. Baines | O. Baker | P. Balek | E. Banas | Sw. Banerjee | L. Barak | E. Barberio | D. Barberis | M. Barbero | M. Barisonzi | T. Barklow | N. Barlow | B. Barnett | R. Barnett | A. Baroncelli | G. Barone | F. Barreiro | R. Bartoldus | A. Barton | A. Basye | R. Bates | J. Batley | F. Bauer | H. Bawa | T. Beau | R. Beccherle | P. Bechtle | H. Beck | S. Becker | M. Beckingham | A. Beddall | V. Bednyakov | C. Bee | L. Beemster | M. Begel | C. Bélanger-Champagne | W. Bell | G. Bella | L. Bellagamba | M. Bellomo | K. Belotskiy | O. Beltramello | O. Benary | D. Benchekroun | K. Bendtz | N. Benekos | Y. Benhammou | J. Bensinger | S. Bentvelsen | D. Berge | N. Berger | F. Berghaus | C. Bernius | F. Bernlochner | T. Berry | C. Bertella | F. Bertolucci | G. Besjes | N. Besson | S. Bethke | R. Bianchi | M. Bianco | O. Biebel | S. Bieniek | M. Biglietti | H. Bilokon | M. Bindi | S. Binet | A. Bingul | C. Bini | K. Black | R. Blair | J. Blanchard | T. Blažek | I. Bloch | W. Blum | U. Blumenschein | G. Bobbink | S. Bocchetta | M. Boehler | J. Bogaerts | T. Bold | V. Boldea | M. Bomben | M. Bona | M. Boonekamp | A. Borisov | G. Borissov | S. Borroni | V. Bortolotto | K. Bos | D. Boscherini | M. Bosman | E. Bouhova-Thacker | D. Boumediene | C. Bourdarios | N. Bousson | I. Boyko | J. Bracinik | A. Brandt | G. Brandt | O. Brandt | U. Bratzler | H. Braun | S. F. Brazzale | K. Brendlinger | R. Brenner | S. Bressler | D. Britton | I. Brock | R. Brock | J. Bronner | G. Brooijmans | T. Brooks | W. Brooks | D. Bruncko | R. Brunelière | A. Bruni | G. Bruni | M. Bruschi | T. Buanes | Q. Buat | P. Buchholz | S. Buda | V. Büscher | L. Bugge | O. Bulekov | H. Burckhart | S. Burdin | E. Busato | C. Buttar | W. Buttinger | D. Caforio | O. Cakir | P. Calafiura | G. Calderini | P. Calfayan | D. Calvet | S. Calvet | P. Camarri | D. Cameron | S. Campana | V. Canale | J. Cantero | R. Cantrill | I. Caprini | M. Caprini | M. Capua | R. Caputo | R. Cardarelli | T. Carli | G. Carlino | L. Carminati | S. Caron | E. Carquin | G. Carrillo-Montoya | J. Carter | J. Carvalho | D. Casadei | E. Castaneda-Miranda | A. Catinaccio | J. Catmore | A. Cattai | D. Cavalli | F. Ceradini | A. Cerqueira | F. Cerutti | S. Cetin | A. Chafaq | I. Chalupkova | P. Chang | D. Charlton | S. Cheatham | S. Chekanov | S. Chekulaev | M. Chelstowska | X. Chen | A. Cheplakov | V. Chernyatin | E. Cheu | G. Chiodini | A. Chisholm | R. Chislett | A. Chitan | M. Chizhov | S. Chouridou | D. Chromek-Burckhart | J. Chudoba | G. Ciapetti | A. Ciftci | D. Cinca | V. Cindro | A. Ciocio | Z. Citron | M. Ciubancan | P. Clark | R. Clarke | W. Cleland | C. Clement | Y. Coadou | M. Cobal | A. Coccaro | J. Cochran | L. Coffey | J. Cogan | S. Cole | J. Collot | T. Colombo | T. Åkesson | A. Akimov | M. Aoki | L. Aperio Bella | A. Arce | J. Barreiro Guimarães da Costa | E. Benhar Noccioli | E. Bergeaas Kuutmann | A. Bogdanchikov | J. Boyd | J. Brau | F. Brochu | P. A. Bruckman de Renstrom | A. Buckley | I. Budagov | S. Burke | P. Bussey | J. Butler | J. Butterworth | S. Cabrera Urbán | L. Caloba | R. Camacho Toro | R. Caminal Armadans | M. C. Capeans Garrido | V. Castillo Gimenez | N. Castro | D. Chakraborty | C. Chavez Barajas | G. Chelkov | C. Chen | H. Chen | S. Chen | R. Cherkaoui El Moursli | L. Chevalier | M. Battaglia | Y. Abulaiti | T. Agatonović-Jovin | F. Ahmadov | L. Alio | S. Amoroso | G. Amundsen | S. Argyropoulos | O. Arslan | N. Asbah | R. Astalos | N. B. Atlay | P. Bagiacchi | F. Balli | P. Bartos | A. Bassalat | A. Bellerive | P. Berta | L. Bianchini | C. Black | J. Black | D. Blackburn | V. Bobrovnikov | A. Boldyrev | J. Bortfeldt | T. Bristow | J. Brosamer | E. Brost | J. Brown | L. Bryngemark | F. Buehrer | M. K. Bugge | B. Burghgrave | I. Burmeister | A. I. Butt | T. Cao | A. Castelli | B. Cerio | K. Černý | A. Cervelli | V. Chiarella | B. Chow | B. Cole | J. Caudron | K. Becker | Y. Cheng | M. Bauce | S. Camarda | R. Abreu | H. Akerstedt | G. Alberghi | C. Alpigiani | I. Angelozzi | J. P. Araque | F. A. Arduh | H. Arnold | M. Arratia | A. Ashkenazi | B. Axen | A. Baas | A. Bannoura | S. Barnes | Z. Barnovska | S. J. Batista | J. Beacham | M. Beattie | C. Becot | G. Bertoli | C. Bertsche | D. Bertsche | M. Bessner | C. Betancourt | C. Bock | J. Bouffard | I. Božić | K. Bristow | D. Büscher | P. Butti | A. Calandri | A. Campoverde | M. Casolino | M. Červ | A. Chegwidden | K. Chen | J. Chwastowski | L. Chytka | M. Beretta | M. Bender | H. Cheng | L. Beresford | A. Colijn | A. Affolder | M. J. Alconada Verzini | S. P. Alkire | D. Álvarez Piqueras | B. Amadio | Y. Amaral Coutinho | S. P. Amor Dos Santos | M. K. Ayoub | M. Baca | E. Baldin | A. Basalaev | M. Becker | T. Beermann | J. Behr | N. Bernard | O. Bessidskaia Bylund | A. Bevan | D. Biedermann | S. Biondi | D. Bogavac | W. Breaden Madden | A. Brennan | L. Brenner | D. Britzger | N. Bruscino | D. Bullock | C. Burgard | V. Cairo | N. Calace | M. Cano Bret | F. Cardillo | C. Chau | E. Cheremushkina | K. Choi | V. Christodoulou | F. Cirotto | B. L. Clark | L. Colasurdo | J. Agricola | J. Anders | T. Balestri | C. Bernard | J. Bilbao De Mendizabal | J. Blanco | A. Buzykaev | L. Chen | A. Chuinard | T. Barillari | I. Cioară | Y Chen | S. Banerjee | P. Bagnaia | G. Bobbink | P. Clark | Z. Barnovská | P. Chang | P. Calafiura | S. Campana | J. Batley | H. Cheng | K. Chen | Y. Cheng | J. Brown | H. Cheng | P. Buchholz | P. Bruckman de Renstrom | S. Amor Dos Santos | M. Alconada Verzini | M. Bruschi | M. Capeans Garrido | O. Abdinov | S. Chekanov

[1]  Wei Wang,et al.  Penguin pollution in B → J / ψ V decays and impact on the extraction of the B s − B ¯ s mixing phase , 2013, 1309.0313.

[2]  I. Gorelov,et al.  Flavor tagged time-dependent angular analysis of the B_s --> J/ψ φ decay and extraction of ΔΓ_s and the weak phase φ_s in ATLAS , 2014 .

[3]  T. Skwarnicki.  A study of the radiative CASCADE transitions between the Upsilon-Prime and Upsilon resonances , 1986 .

[4]  K. Cheung.  Recent progress on perturbative QCD fragmentation functions , 1995, hep-ph/9505365.

[5]  J. T. Physik.  Fakultt fr Physik und Astronomie , 2007 .

[6]  R. Harr,et al.  Averages of b-hadron, c-hadron, and $$\tau $$τ-lepton properties as of summer 2016 , 2010, 1207.1158.

[7]  J. T. Childers,et al.  The ATLAS Simulation Infrastructure , 2010, 1005.4568.

[8]  S. Mrenna,et al.  Pythia 6.3 physics and manual , 2003, hep-ph/0308153.

[9]  A. A. Ocampo Rios,et al.  Measurement of the B(s) to mu+ mu- branching fraction and search for B0 to mu+ mu- with the CMS Experiment , 2013, 1307.5025.

[10]  A. Goshaw.  The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider , 2008 .

[11]  G. Aad,et al.  The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collide , 2008 .

[12]  Pavel Strachota,et al.  Measurement of the differential cross-sections of inclusive, prompt and non-prompt J/Ψ production in proton-proton collisions at √s=7 TeV , 2011 .

[13]  L. A. Granado Cardoso,et al.  Measurement of the fragmentation fraction ratio fs/fd and its dependence on B meson kinematics , 2013, 1301.5286.

[14]  S. Amerio,et al.  Measurement of the Bs(0)→μ+ μ- branching fraction and search for B(0)→μ+ μ- decays at the LHCb experiment. , 2013, Physical review letters.

[15]  B. Storaci.  Updated average $f_s/f_d$ $b$-hadron production fraction ratio for 7 TeV $pp$ collisions , 2013 .

[16]  Hayes,et al.  Review of Particle Physics. , 1996, Physical review. D, Particles and fields.

[17]  B. Echenard,et al.  Search for the decay B-0 ->γγ , 2001 .

[18]  J. T. Childers,et al.  Search for the decay Bs0→μ+μ- with the ATLAS detector , 2012 .

[19]  Peter Skands,et al.  A brief introduction to PYTHIA 8.1 , 2007, Comput. Phys. Commun..

[20]  Perturbative QCD fragmentation functions as a model for heavy-quark fragmentation. , 1994, Physical review. D, Particles and fields.

[21]  J. T. Childers,et al.  Flavor tagged time-dependent angular analysis of the $B_s \rightarrow J/\psi \phi$ decay and extraction of $\Delta\Gamma$s and the weak phase $\phi_s$ in ATLAS , 2014 .