arXiv : Search for the lepton-flavour violating decays $\mathcal{B}(B^+ \to K^+ {\mu}^{\pm} e^{\mp})$

A search for the lepton-flavour violating decays $\mathcal{B}(B^+ \to K^+ {\mu}^{\pm} e^{\mp})$ is performed using a sample of proton-proton collision data, collected with the LHCb experiment at centre-of-mass energies of $7$ and $8~{\rm TeV}$ and corresponding to an integrated luminosity of 3$\rm~fb^{-1}$. No significant signal is observed, and upper limits on the branching fractions are set as $\mathcal{B}(B^+ -> K^+ {\mu}^- e^+) K^+ {\mu}^+ e^-) < 6.4~(8.8) \times 10^{-9}$ at 90 (95) % confidence level. The results improve the current best limits on these decays by more than one order of magnitude.

C. L. Silva | Lino Ferreira Lopes | Míriam Calvo Gómez | F. Bedeschi | I. Gorelov | D. Lucchesi | G. Punzi | J. Rademacker | T. Shears | A. Danilina | W. Kucewicz | W. Parker | M. Beuzekom | M. Sokoloff | H. Dembinski | C. Frei | K. Swientek | E. Cogneras | T. Colombo | S. Jakobsen | L. Lopes | J. Marchand | G. Morello | P. Pais | M. Slater | M. Idzik | K. Wyllie | T. Bowcock | D. Derkach | M. Hushchyn | R. Lindner | E. Thomas | A. Bay | A. Bondar | J. Brodzicka | T. Gershon | P. Krokovny | O. Schneider | J. Dalseno | J. Walsh | M. Frank | C. Gaspar | V. Gligorov | P. Billoir | V. Bocci | M. Calvi | P. Charpentier | P. Collins | H. Dijkstra | F. Fontanelli | P. Jalocha | A. Petrolini | S. Schael | A. Stocchi | G. Valenti | G. Wilkinson | M. Witek | G. Wormser | A. Boldyrev | D. Golubkov | M. Rudolph | S. Beranek | V. Zhukov | A. Güth | F. Ratnikov | D. Dutta | W. Funk | M. Kenzie | K. Petridis | A. Heister | G. Kunde | A. Vorobyev | C. Betancourt | J. Cogan | A. Maevskiy | M. Stramaglia | G. Alkhazov | M. Rangel | M. Vesterinen | H. Yin | S. Eidelman | T. Likhomanenko | D. Decamp | P. Ghez | B. Pietrzyk | F. Teubert | Z. Ajaltouni | S. Cadeddu | A. Lai | E. Grauges | D. Gascon | Yuanning Gao | N. Watson | J. Velthuis | D. Ward | Zhenwei Yang | C. Parkes | R. Barlow | C. Bozzi | M. Charles | M. Chefdeville | L. Garrido | R. Forty | M. Schmelling | P. Perret | G. Bencivenni | P. Campana | M. Cattaneo | A. Lusiani | F. Alessio | J. Barbosa | F. Cindolo | A. Malinin | G. Passaleva | R. Oldeman | K. Rinnert | E. Ben-Haim | P. Marshall | C. Satriano | T. Fiutowski | C. Patrignani | M. Whitehead | P. Clarke | A. Grecu | J. Müller | G. Cowan | B. Schmidt | K. Belous | M. Shapkin | G. Haefeli | U. Uwer | A. Vollhardt | L. Gruber | U. Egede | J. Bhom | M. Chrzaszcz | Miriam Lucio Martínez | D. M. Santos | Yipeng Sun | B. Saitta | Yanxi Zhang | T. Nanut | K. Prasanth | S. Neubert | A. Mauri | F. Lemaitre | F. Blanc | T. Kirn | V. Belavin | Andrey Ustyuzhanin | A. Morris | Jiayin Sun | Z. Li | D. Hynds | G. Casse | M. Brodski | M. Williams | A. Leflat | Jiangqiao Hu | Jianqiao Wang | B. Adeva | M. Merk | V. Shevchenko | M. Zeng | A. Bizzeti | T. Skwarnicki | J. Plews | S. Roiser | S. Ponce | I. Belyaev | A. Gomes | S. Easo | G. Corti | P. Robbe | A. Valassi | S. Amato | S. Stone | A. Mathad | K. Klimaszewski | W. Krzemień | W. Wiślicki | S. Stracka | M. F. Sevilla | R. Aaij | M. Adinolfi | C. Aidala | S. Akar | P. Albicocco | J. Albrecht | M. Alexander | Y. Amhis | L. An | L. Anderlini | G. Andreassi | M. Andreotti | J. Andrews | F. Archilli | P. d'Argent | A. Artamonov | M. Artuso | K. Arzymatov | E. Aslanides | M. Atzeni | S. Bachmann | J. Back | V. Balagura | W. Baldini | A. Baranov | S. Barsuk | W. Barter | F. Baryshnikov | V. Batozskaya | B. Batsukh | V. Battista | I. Bediaga | A. Beiter | L. Bel | V. Bellée | S. Benson | A. Berezhnoy | R. Bernet | D. Berninghoff | E. Bertholet | A. Bertolin | F. Betti | M. Bettler | I. Bezshyiko | S. Bhasin | S. Bifani | A. Birnkraut | M. Bjørn | T. Blake | S. Blusk | D. Bobulska | T. Boettcher | S. Borghi | M. Borisyak | M. Borsato | M. Boubdir | S. Braun | D. Brundu | E. Buchanan | A. Buonaura | C. Burr | A. Bursche | W. Byczynski | R. Calabrese | R. Calladine | A. Camboni | L. Capriotti | A. Carbone | G. Carboni | R. Cardinale | A. Cardini | P. Carniti | G. Cavallero | R. Cenci | G. Chatzikonstantinidis | V. Chekalina | S. Chitic | V. Chobanova | A. Chubykin | P. Ciambrone | G. Ciezarek | M. Clemencic | H. Cliff | J. Closier | V. Coco | L. Cojocariu | A. Comerma-Montells | A. Contu | G. Coombs | S. Coquereau | B. Couturier | D. Craik | A. Crocombe | R. Currie | C. D’Ambrosio | E. Dall’Occo | K. Bruyn | S. Capua | M. Cian | M. Serio | P. Simone | C. Dean | L. Buono | B. Delaney | M. Demmer | A. Dendek | O. Deschamps | F. Desse | F. Dettori | B. Dey | A. Canto | P. Nezza | S. Didenko | F. Dordei | L. Douglas | A. Dovbnya | K. Dreimanis | L. Dufour | G. Dujany | P. Durante | J. Durham | R. Dzhelyadin | M. Dziewiecki | A. Dziurda | A. Dzyuba | V. Egorychev | S. Eisenhardt | U. Eitschberger | R. Ekelhof | L. Eklund | S. Ely | A. Ene | S. Escher | S. Esen | T. Evans | A. Falabella | N. Farley | S. Farry | D. Fazzini | M. Ferro-Luzzi | R. Fini | M. Fiorini | M. Firlej | C. Fitzpatrick | F. Fleuret | M. Fontana | E. Gabriel | D. Galli | S. Gallorini | S. Gambetta | M. Gandelman | P. Gandini | G. Gazzoni | D. Gerick | E. Gersabeck | M. Gersabeck | D. Gerstel | V. Gibson | O. Girard | L. Giubega | K. Gizdov | A. Golutvin | C. Gotti | E. Govorkova | J. Grabowski | E. Graverini | G. Graziani | R. Greim | P. Griffith | L. Grillo | E. Gushchin | T. Gys | C. Göbel | T. Hadavizadeh | C. Haen | S. Haines | T. Hancock | S. Hansmann-Menzemer | C. Hasse | M. Hatch | M. Hecker | K. Heinicke | L. Henry | E. Herwijnen | M. Heß | M. Hilton | P. H. Hopchev | Z. Huard | T. Humair | P. Ibis | P. Ilten | K. Ivshin | R. Jacobsson | E. Jans | F. Jiang | N. Jurik | M. Karacson | J. Kariuki | S. Karodia | N. Kazeev | M. Kecke | F. Keizer | M. Kelsey | B. Khanji | C. Khurewathanakul | S. Klaver | S. Koliiev | M. Kolpin | R. Kopečná | I. Kostiuk | S. Kotriakhova | M. Kozeiha | F. Kress | W. Krupa | M. Kucharczyk | A. Kuonen | D. Lancierini | G. Lanfranchi | R. Gac | F. Lionetto | V. Lisovskyi | D. Loh | A. Loi | G. Lovell | A. Lupato | E. Luppi | O. Lupton | X. Lyu | F. Machefert | V. Macko | P. Mackowiak | S. Maddrell-Mander | K. Maguire | D. Maisuzenko | M. Majewski | B. Malecki | T. Maltsev | G. Mancinelli | D. Marangotto | J. Maratas | M. Marinangeli | P. Marino | R. Matev | B. Maurin | M. McCann | A. McNab | J. Mead | C. Méaux | N. Meinert | D. Melnychuk | A. Merli | E. Michielin | D. Milanés | E. Millard | M. Minard | L. Minzoni | D. Mitzel | A. Mogini | T. Mombächer | S. Monteil | M. Morandin | M. Mulder | C. Murphy | D. Murray | D. Müller | A. A. Alves | B. Audurier | S. Belin | M. Chapman | J. Coelho | Y. Gan | C. Gu | T. Harrison | M. Materok | E. Tournefier | A. Konoplyannikov | A. Popov | L. Xu | D. J. White | F. Polci | U. Straumann | C. S. Ríos | B. Sciascia | S. Playfer | S. Ricciardi | P. Spradlin | D. Websdale | S. Wotton | R. Quagliani | E. Polycarpo | F. Rodrigues | S. T'jampens | A. Robert | A. Tsaregorodtsev | B. Spaan | M. Schiller | V. Vagnoni | S. Vecchi | N. Serra | M. Veltri | M. Lener | A. Sarti | A. Sciubba | G. Penso | D. Pinci | R. Santacesaria | E. Santovetti | A. Satta | A. Pellegrino | N. Tuning | G. Raven | W. Qian | A. Oblakowska-Mucha | L. Shekhtman | O. Yushchenko | N. Sagidova | M. Needham | M. Tran | O. Steinkamp | J. Tilburg | V. Pugatch | C. Jones | Yiming Li | A. Papanestis | E. Rodrigues | T. Szumlak | M. Tobin | Mitesh Patel | T. Ruf | A. Schopper | T. Williams | L. Paula | O. Francisco | J. Goicochea | D. Vieira | J. Serrano | D. Popov | M. Zavertyaev | P. Seyfert | M. Stahl | S. Stahl | A. Zhelezov | S. Perazzini | L. Pappalardo | G. Tellarini | L. Tomassetti | M. Rama | R. V. Gómez | N. Neri | M. Rotondo | L. Sestini | G. Simi | A. Ukleja | M. Straticiuc | I. Polyakov | D. Savrina | A. Semennikov | V. Vorobyev | O. Stenyakin | C. Benito | X. Vilasís-Cardona | P. Cartelle | J. Pardiñas | M. P. Casasus | B. S. Sedes | P. Regueiro | M. V. Diaz | X. C. Vidal | M. Altarelli | H. Schindler | R. Schwemmer | F. Stagni | D. Tonelli | A. Trisovic | M. Dorigo | C. Nguyen-Mau | A. Navarro | J. D. Vries | S. Tolk | L. Pescatore | P. Naik | C. Prouvé | S. Richards | N. Skidmore | D. O'Hanlon | A. Poluektov | F. Wilson | S. Ogilvy | P. Owen | F. Redi | A. Pearce | S. Reichert | M. C. Torres | R. Waldi | F. M. Vidal | C. S. Mayordomo | M. Winn | C. Beteta | A. G. Torreira | G. Liu | J. G. Ticó | Z. Yang | M. Mukherjee | M. Szymanski | A. A. Albero | J. A. Romeu | Ó. B. García | A. B. Gonzalo | D. C. Pérez | C. M. Sobral | P. F. Declara | A. F. Prieto | V. F. Lima | B. G. Plana | B. R. G. Cazon | R. H. Charman | A. Nandi | S. Nieswand | N. Nolte | A. Ossowska | T. Pajero | G. Panshin | A. Pastore | D. Pereima | A. Petrov | S. Petrucci | M. Petruzzo | G. Pietrzyk | M. Pikies | M. Pili | J. Pinzino | F. Pisani | A. Piucci | V. Placinta | N. Polukhina | G. Pomery | S. Poslavskii | H. Pullen | B. Quintana | M. R. Pernas | M. R. Salzgeber | M. Reboud | A. Reis | F. Reiss | C. Alepuz | Z. Ren | V. Renaudin | M. Roehrken | A. Rollings | V. Romanovskiy | J. Vidal | C. S. Gras | M. Santimaria | G. Sarpis | M. Saur | M. Schellenberg | T. Schmelzer | H. Schreiner | M. Schubiger | A. Sergi | A. Seuthe | E. Shmanin | B. Siddi | R. Coutinho | S. Simone | J. G. Smeaton | I. Smith | L. S. Lavra | B. S. D. Paula | P. Stefko | S. Stemmle | M. Stepanova | H. Stevens | S. Strokov | T. Tekampe | M. Tilley | D. Y. Tou | M. Traill | G. Tuci | A. Tully | A. Usachov | A. Vagner | S. Valat | M. Veghel | A. Venkateswaran | M. Vernet | M. Veronesi | H. Viemann | A. Vitkovskiy | V. Volkov | B. Vőneki | H. Wark | A. Weiden | C. Weisser | M. Wilkinson | I. Williams | D. Xiao | A. Xu | L. E. Yeomans | K. Zarebski | J. Zonneveld | S. Zucchelli | M. Bartolini | A. Battig | M. Bieker | W. Dean | P. G. Gironell | R. G. Diaz | J. Heuel | A. Inglessi | A. Inyakin | B. Jashal | V. S. Kirsebom | G. Loustau | H. Malygina | K. Mattioli | R. Moise | R. Newcombe | T. Ovsiannikova | N. Raab | J. D. Roth | S. Schulte | I. Skiba | E. S. Norella | A. Szabelski | D. Bruch | N. Voropaev | Mike Williams | E. Smith | Á. Suárez | K. Akiba | Jibo He | V. Müller | F. Ferrari | J. Fu | Liangfeng Sun | C. Sierra | Y. Yao | X. Yuan | A. Vidal | S. Baker | J. Qin | O. Mineev | H. Cai | X. Zhou | G. Onderwater | P. Kopciewicz | S. Calí | M. Féo | Q. Han | A. Kharisova | S. Kretzschmar | P. Ling | R. Ma | V. Matiunin | A. Mödden | L. Cardoso | A. Morris | Z. Xiang | J. Butter | T. Ackernley | J. Borsuk | A. Vidal | A. Chernov | M. Cicala | J. Cobbledick | N. Cooke | V. Denysenko | M. Dudek | S. Ek-In | S. F. Sole | D. Friday | F. A. G. Rosales | A. Gioventù | T. Grammatico | K. Heijhoff | R. Hunter | A. Kondybayeva | O. Kot | H. Kuindersma | J. J. Lane | F. Lazzari | J. L. Castro | L. R. M. Mohan | L. Martinazzoli | L. Mcconnell | G. Meier | S. Mitchell | B. Mitreska | I. Monroy | H. Mu | E. Niel | J. Osborn | M. Poliakova | J. Ryzka | L. G. S. Smead | J. D. Shupperd | S. Taneja | K. A. Thomson | H. Hecke | C. Hulse | B. Westhenry | H. Xing | Sergey Filippov | M. Soares | Zhirui Xu | L. G. H. D. Oliveira | J. Lopez | Shanzhen Chen | Daniel Johnson | Mark E. Smith | Jiesheng Yu | Xianglei Zhu | Yuehong Xie | Jianchun Wang | Yangheng Zheng | Xin Guo | Xuesong Liu | Qingnian Xu | Peilian Li | Zhenzi Wang | B. Rachwał | P. Soler | T. Nguyen | Maria Aranzazu Oyanguren | J. D. Miranda | Liming Zhang | Menglin Xu | M. Becker | Yixiong Zhou | Yiheng Luo | Dongliang Zhang | Yilong Wang | Hangyi Wu | X. Liang | Chen Chen | Hengne Li | Zhipeng Tang | Mengzhen Wang | Xuan Li | Shunan Zhang | Zehua Xu | M. Blago | Kyung Eun Kim | A. Jawahery | M. Kreps | S. Malde | G. Manca | R. McNulty | Y. Guz | C. Hadjivasiliou | N. Harnew | K. Hennessy | A. Hicheur | D. Hill | W. Hulsbergen | M. John | B. Jost | S. Kandybei | T. Ketel | P. Koppenburg | L. Kravchuk | V. Kudryavtsev | D. Lacarrère | G. Lafferty | C. Langenbruch | C. Lazzeroni | R. Lefèvre | O. Leroy | T. Lesiak | B. Leverington | I. Longstaff | J. Lopes | F. Maciuc | O. Maev | U. Marconi | J. Marks | G. Martellotti | M. Martinelli | A. Massafferri | Z. Máthé | C. Matteuzzi | E. Maurice | M. Morello | R. Mountain | F. Muheim | T. Nakada | R. Nandakumar | I. Nasteva | N. Nikitin | V. Obraztsov | A. Palano | M. Palutan | M. Pappagallo | K. Müller | T. Latham | J. Buytaert | D. Hutchcroft | V. Tisserand | A. Davis | P. Hopchev | M. Schune | B. Meadows | L. Martin | T. Kvaratskheliya | N. Neufeld | A. Rodrigues | P. Hamilton | Xiaoxue Han | Wen Chao Zhang | A. Rodriguez | K. Fischer | J. Moroń | N. Beliy | N. Bondar | Wenqian Huang | Juan Silva | S. Stefkova | D. Gascón

[1]  L. A. Granado Cardoso,et al.  Search for Lepton-Universality Violation in B^{+}→K^{+}ℓ^{+}ℓ^{-} Decays. , 2019, Physical review letters.

[2]  M. Kelsey,et al.  Test of lepton universality with B 0 → K *0 ℓ + ℓ − decays , 2017, 1705.05802.

[3]  M. Kelsey,et al.  Measurement of the CKM angle γ from a combination of LHCb results , 2016, Journal of High Energy Physics.

[4]  G. Hiller,et al.  Leptoquark flavor patterns & B decay anomalies , 2016, 1609.08895.

[5]  S. Malde,et al.  The PIDCalib package , 2016 .

[6]  A. Bethani,et al.  Support vector machines and generalisation in HEP , 2017, ArXiv.

[7]  L. A. Granado Cardoso,et al.  Angular analysis of the B0 → K*0μ+μ− decay using 3 fb−1 of integrated luminosity , 2015, 1512.04442.

[8]  L. Hofer,et al.  Lepton-flavour violating $B$ decays in generic $Z^\prime$ models , 2015, 1504.07928.

[9]  S. Boucenna,et al.  Are the B decay anomalies related to neutrino oscillations , 2015, 1503.07099.

[10]  G. Hiller,et al.  Clues for flavor from rare lepton and quark decays , 2015, 1503.01084.

[11]  M. Dorigo,et al.  LHCb detector performance , 2014, 1412.6352.

[12]  J.Serrano,et al.  The LHCb trigger and its performance in 2011 , 2012, 1211.3055.

[13]  Mike Williams,et al.  Efficient, reliable and fast high-level triggering using a bonsai boosted decision tree , 2012, 1210.6861.

[14]  S. Miglioranzi,et al.  The LHCb Simulation Application, Gauss: Design, Evolution and Experience , 2011 .

[15]  P. Harrison,et al.  Handling of the generation of primary events in Gauss, the LHCb simulation framework , 2010, IEEE Nuclear Science Symposuim & Medical Imaging Conference.

[16]  Chris P. Barnes,et al.  The LHCb detector at the LHC , 2008 .

[17]  M. N. Rebelo,et al.  Flavor physics of leptons and dipole moments , 2008, 0801.1826.

[18]  V. Ramakrishnan,et al.  Search for $B^0_ s \to \mu^ + \mu^ - $ and $B^0_ d \to \mu^ + \mu^ - $ decays with $2fb^ -1 $ of $p \bar p $ collisions , 2007, 0712.1708.

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

[20]  E. al.,et al.  Measurements of branching fractions, rate asymmetries, and angular distributions in the rare decays B→Kℓ^+ℓ^- and B→K^*ℓ^+ℓ^- , 2006, hep-ex/0604007.

[21]  S. Incerti,et al.  Geant4 developments and applications , 2006, IEEE Transactions on Nuclear Science.

[22]  Z. Was,et al.  PHOTOS Monte Carlo: a precision tool for QED correctionsin Z and W decays , 2005, hep-ph/0506026.

[23]  M. Pivk,et al.  SPlot: A Statistical tool to unfold data distributions , 2004, physics/0402083.

[24]  A. Read Presentation of search results: the CLs technique , 2002 .

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

[26]  Yoav Freund,et al.  A decision-theoretic generalization of on-line learning and an application to boosting , 1997, EuroCOLT.

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