Measurement of the Branching Fraction For the Semileptonic Decay D0(+)→π−(0)μ+νμ and Test of Lepton Flavor Universality

6533b7d7fe1ef96bd12682b7

RESEARCH PRODUCT

Measurement of the Branching Fraction For the Semileptonic Decay D0(+)→π−(0)μ+νμ and Test of Lepton Flavor Universality

J. Pellegrino M. Qi H. J. Yang M. Maggiora Ling Zhao W. M. Song Krisztian Peters F. De Mori Lei Zhao Z. L. Hou Meng Wang X. Y. Zhou R. Poling M. Albrecht Y. Ding G. R. Liao Michael Papenbrock Q. A. Malik G. Mezzadri X. Q. He B. J. Liu B. Q. Wang B. X. Yu Jun-yi Zhang D. Bettoni Y. P. Guo X. F. Wang S. B. Liu Z. J. Xiao L. P. Zhou Z. P. Zhang W. Kühn X. L. Ji C. Z. Yuan Y. M. Ma Z. P. Mao Minglin Ma P. L. Chen Zhi Zeng Z. Y. You Z. A. Zhu D. W. Bennett Zujian Wang Q. M. Ma H. Cai M. Kuhlmann Y. Bai J. Fang X. K. Zhou Fang Liu F. F. An Z. Gao A. Mustafa C. P. Shen Y. J. Mao I. Denysenko W. C. Yan P. L. Wang H. X. Yang J. Min P. Musiol C. F. Redmer J. F. Chang I. Garzia Ch. Rosner M. Kuemmel C. Schnier Y. Yuan Y. S. Zhu M. Bertani Yu Zhang Magnus Wolke Y. F. Liang B. Y. Zhang X. L. Luo D. P. Jin C. Sowa Y. B. Zhao W. Shan J. Dong Y. F. Wang X. T. Huang X. H. Mo X. N. Ma Y. Q. Wang Huihui Liu S. Nisar C. J. Tang L. S. Wang Y. Hu M. H. Ye Y. P. Lu Z. A. Liu F. Bianchi M. H. Gu P. L. Wang D. Xiao X. Y. Jiang J. C. Chen Igor Boyko J. V. Bennett Zahra Haddadi B. Kopf Dayong Wang N. Qin J. P. Liu Y. Pan J. Chai H. Y. Sheng G. X. Sun Z. G. Wang J. G. Messchendorp H. Y. Zhang X. Y. Niu Z. Jiao Fu-hu Liu D. H. Zhang H. J. Lu J. G. Lu T. Hussain X. Y. Ma T. Holtmann Haiwen Liu Y. X. Xia S. H. Zhu Y. Ban L. J. Wu C. X. Yu Q. Liu M. Fritsch W. X. Gong Y. J. Mo Y. G. Xie Kai Liu X. Tang Guangshun Huang Qiunan Xu H. Liang F. A. Harris Dan Wang L. Yan M. Kuessner F. E. Maas T. Hu A. Yuncu M. Rolo Xiaozhong Huang J. Y. Liu S. Qian Jialun Ping A. Amoroso K. Zhang B. Zheng A. Dbeyssi K. L. He Bibo Ke H. Leithoff R. G. Ping L. Zhang Y. Nefedov J. F. Sun O. Bakina Andrzej Kupsc M. Kavatsyuk M. N. Achasov H. S. Chen T. Weber S. X. Du Q. P. Ji W. B. Yan X. Y. Zhang L. L. Wang Y. H. Zheng Ke Wang Cong-feng Qiao X. H. Sun L. L. Ma L. Gong S. Marcello X. R. Chen M. Lara Y. J. Sun F. Li J. Y. Zhang F. C. Ma Jianhao Zhang A. Calcaterra Z. L. Dou Y. P. Lu Q. Gao Y. N. Gao K. J. Zhu M. Z. Wang Jimin Zhao S. L. Niu S. Pacetti Liqing Xu X. Y. Shen P. X. Shen Z. Wu Y. Zeng N. Yu. Muchnoi X. S. Kang Ke Liu M. Richter Z. Ning J. J. Xu Y. H. Zhang Gueorgui Chelkov F. Y. Li X. Q. Li Y. F. Long Y. X. Zhou M. Greco B. X. Zhang P. F. Duan Zhiqing Zhang A. Q. Guo G. Rong Ke Li M. Y. Dong Peilian Liu Cui Li J. S. Huang Xiaofeng Zhu J. Z. Zhang P. L. Li Yaquan Fang J. F. Qiu L. Fava T. Khan W. D. Li Zongyuan Wang X. Liu B. L. Wang A. Pitka C. X. Liu Z. Y. Wang Yi Chen J. J. Song Zhiyong Zhang L. Sun Z. T. Sun X. K. Chu G. Cibinetto M. Tiemens C. Leng Yunlong Zhang H. R. Qi H. B. Liu T. C. Zhao B. T. Tsednee Xiao-rui Lyu S. Ahmed Y. X. Yang Jin Li P. Weidenkaff F. H. Heinsius Kang Li R. A. Briere A. Julin J. Z. Bai F. Feldbauer K. Schoenning Q. Y. Li B. S. Zou J. L. Zhang Yang Zhang K. Y. Liu M. H. Ye Niklaus Berger Serkant Ali Cetin Jianping Zheng S. P. Wen X. R. Zhou J. H. Zou Cheng Li Z. B. Li W. Ikegami Andersson S. Zhu X. Cai S. S. Sun K. Goetzen W. P. Wang J. Q. Zhang Z. L. Huang D. Y. Liu J. B. Jiao Y. G. Gao Feng Liu J. Zhu L. Koch A. Khoukaz Orhan Cakir Q. Zhao P. Kiese Dmitri Dedovich Z. H. Qin Y. Z. Sun Yuekun Heng G. S. Varner M. G. Zhao Y. H. Yang R. P. Guo R. Baldini Ferroli G. Y. Tang H. L. Dai X. S. Qin S. L. Olsen Q. Ouyang S. S. Fang Xiang Zhou M. Destefanis W. G. Li Jie Zhao X. L. Gao D. X. Lin S. Q. Zhang X. S. Jiang Alexey Zhemchugov H. M. Hu I. Tapan Y. H. Yan Y. K. Sun R. E. Mitchell L. Yang J. B. Liu L. D. Liu J. W. Zhao L. Y. Dong Q An J. M. Bian Gang Zhao C. Dong S. Sosio Q. P. Ji S. Spataro X. P. Xu S. J. Zhao Y. C. Zhu Y. B. Liu X. N. Li Yao Wang Haiping Peng Joachim Pettersson Q. J. Xu Lei Li I. Uman Xuanhong Lou R. Farinelli H. Xiao E. Boger T. Held Nasser Kalantar-nayestanaki Huanhuan Liu G. F. Xu C. Morales Morales G. Felici P. Larin G. F. Cao F. Nerling H. L. Ma D. M. Li Zhiqing Liu W. Gradl M. Ripka J. P. Dai Z. G. Zhao S. Fegan I. B. Nikolaev X. Y. Song T. Johansson H. J. Li J. H. Yin O. B. Kolcu M. Pelizaeus M. Shao Y. T. Gu Q. L. Xiu H. H. Zhang D. Y. Wang L. Lavezzi Z. J. Sun X. Q. Hao E. Fioravanti X. L. Kang A. Sarantsev D. H. Wei P. R. Li P. R. Li J. S. Lange J. C. Li J. Zhuang A. Denig M. X. Luo M. L. Chen H. B. Li C. L. Luo C. C. Zhang B. Zhong H. Muramatsu Ulrich Wiedner M. Kornicer T. Ma Z. Y. Deng Z. X. Meng X. A. Xiong A. A. Zafar K. H. Rashid Y. T. Liang K. J. Li V. Prasad S. Han Yi-tao Wang Yi-tao Wang L. H. Wu M. Savrie Yi Jin L. Xia Y. J. Xiao Bingxuan Liu S. Jin Yao Zhang G. Li M. Ablikim Sai-juan Chen C. D. Fu C. Q. Feng Xingguo Li X. B. Ji P. Patteri R. Kliemt Jie Yu Guo-ming Chen T. J. Min K. J. Zhu Y. H. Xie

subject

Semileptonic decay Physics Particle physics 010308 nuclear & particles physics Branching fraction Electron–positron annihilation 0103 physical sciences Pi General Physics and Astronomy 010306 general physics 01 natural sciences Flavor Lepton

description

Using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 2.93 fb(-1) taken at a center-of-mass energy of 3.773 GeV with the BESIII detector operated at the BEPCII collider, we perform an analysis of the semileptonic decays D0(+) -> pi(-(0))mu(+)nu(mu ). The branching fractions of D-0 -> pi(-)mu(+)nu(mu), and D+ -> pi(0)mu(+)nu(mu ) are measured to be (0.272 +/- 0.008(start) +/- 0.006(syst))% and (0.350 +/- 0.011(star) +/- 0.010(syst))%, respectively, where the former is of much improved precision compared to previous results and the latter is determined for the first time. Using these results along with previous BESIII measurements of D0(+) -> pi(-(0))e(+)nu(e), we calculate the branching fraction ratios to be R-0 BD0 -> pi(-)mu(+)nu mu BD0 -> pi(-)e(+)nu e=0.922 +/- 0.030(start) +/- 0.022(syst) and R+ BD+ -> pi(0)mu(+)nu mu/BD+ -> pi(0)e(+)nu e= 0.964 +/- 0.037(start) +/- 0.026(syst), which arc compatible with the theoretical expectation of lepton flavor universality within 1.7 sigma and 0.5 sigma, respectively. We also examine the branching fraction ratios in different four-momentum transfer square regions, and find no significant deviations from the standard model predictions.

year	journal	country	edition	language
2018-10-26	Physical Review Letters

https://doi.org/10.1103/physrevlett.121.171803