Measurement of the branching fraction of $D_s^+\to \tau^+ \nu_{\tau}$ via $\tau^+ \to \mu^+ \nu_{\mu}\bar{\nu

6533b83afe1ef96bd12a75cf

RESEARCH PRODUCT

Measurement of the branching fraction of $D_s^+\to \tau^+ \nu_{\tau}$ via $\tau^+ \to \mu^+ \nu_{\mu}\bar{\nu_{\tau}}$

Besiii Collaboration M. Ablikim M. N. Achasov P. Adlarson R. Aliberti A. Amoroso M. R. An Q. An Y. Bai O. Bakina I. Balossino Y. Ban V. Batozskaya K. Begzsuren N. Berger M. Bertani D. Bettoni F. Bianchi E. Bianco J. Bloms A. Bortone I. Boyko R. A. Briere A. Brueggemann H. Cai X. Cai A. Calcaterra G. F. Cao N. Cao S. A. Cetin J. F. Chang T. T. Chang W. L. Chang G. R. Che G. Chelkov C. Chen Chao Chen 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 Y. Q. Chen Z. J. Chen W. S. Cheng S. K. Choi X. Chu G. Cibinetto S. C. Coen F. Cossio J. J. Cui H. L. Dai J. P. Dai A. Dbeyssi R. E. De Boer D. Dedovich Z. Y. Deng A. Denig I. Denysenko M. Destefanis F. De Mori B. Ding X. X. Ding Y. Ding Y. Ding J. Dong L. Y. Dong M. Y. Dong X. Dong S. X. Du Z. H. Duan P. Egorov Y. L. Fan J. Fang S. S. Fang W. X. Fang Y. Fang R. Farinelli L. Fava F. Feldbauer G. Felici C. Q. Feng J. H. Feng K Fischer M. Fritsch C. Fritzsch C. D. Fu Y. W. Fu H. Gao Y. N. Gao Yang Gao S. Garbolino I. Garzia P. T. Ge Z. W. Ge C. Geng E. M. Gersabeck A Gilman K. Goetzen L. Gong W. X. Gong W. Gradl S. Gramigna M. Greco M. H. Gu Y. T. Gu C. Y Guan Z. L. Guan A. Q. Guo L. B. Guo R. P. Guo Y. P. Guo A. Guskov X. T. H.W. Y. Han X. Q. Hao F. A. Harris K. K. He K. L. He F. H. Heinsius C. H. Heinz Y. K. Heng C. Herold T. Holtmann P. C. Hong G. Y. Hou Y. R. Hou Z. L. Hou H. M. Hu J. F. Hu T. Hu Y. Hu G. S. Huang K. X. Huang L. Q. Huang X. T. Huang Y. P. Huang T. Hussain N Hüsken W. Imoehl M. Irshad J. Jackson S. Jaeger S. Janchiv J. H. Jeong Q. Ji Q. P. Ji X. B. Ji X. L. Ji Y. Y. Ji Z. K. Jia P. C. Jiang S. S. Jiang T. J. Jiang X. S. Jiang Y. Jiang J. B. Jiao Z. Jiao S. Jin Y. Jin M. Q. Jing T. Johansson X. K.S. Kabana N. Kalantar-nayestanaki X. L. Kang X. S. Kang R. Kappert M. Kavatsyuk B. C. Ke A. Khoukaz R. Kiuchi R. Kliemt L. Koch O. B. Kolcu B. Kopf M. Kuessner A. Kupsc W. Kühn J. J. Lane J. S. Lange P. Larin A. Lavania L. Lavezzi T. T. Lei Z. H. Lei H. Leithoff M. Lellmann T. Lenz C. Li C. Li C. H. Li Cheng Li D. M. Li F. Li G. Li H. Li H. B. Li H. J. Li H. N. Li Hui Li J. R. Li J. S. Li J. W. Li Ke Li L. J Li L. K. Li Lei Li M. H. Li P. R. Li S. X. Li T. Li W. D. Li W. G. Li X. H. Li X. L. Li Xiaoyu Li Y. G. Li Z. J. Li Z. X. Li Z. Y. Li C. Liang H. Liang H. Liang H. Liang Y. F. Liang Y. T. Liang G. R. Liao L. Z. Liao J. Libby A. Limphirat D. X. Lin T. Lin B. J. Liu B. X. Liu C. Liu C. X. Liu D. Liu F. H. Liu Fang Liu Feng Liu G. M. Liu H. Liu H. B. Liu H. M. Liu Huanhuan Liu Huihui Liu J. B. Liu J. L. Liu J. Y. Liu K. Liu K. Y. Liu Ke Liu L. Liu L. C. Liu Lu 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. Liu X. C. Lou F. X. Lu H. J. Lu J. G. Lu X. L. Lu Y. Lu Y. P. Lu Z. H. Lu C. L. Luo M. X. Luo T. Luo X. L. Luo X. R. Lyu Y. F. Lyu F. C. Ma H. L. Ma J. L. Ma L. L. Ma M. M. Ma Q. M. Ma R. Q. Ma R. T. Ma X. Y. Ma Y. Ma F. E. Maas M. Maggiora S. Maldaner S. Malde A. Mangoni Y. J. Mao Z. P. Mao S. Marcello Z. X. Meng J. G. Messchendorp G. Mezzadri H. Miao T. J. Min R. E. Mitchell X. H. Mo N. Yu. Muchnoi Y. Nefedov F. Nerling I. B. Nikolaev Z. Ning S. Nisar Y. Niu S. L. Olsen Q. Ouyang S. Pacetti X. Pan Y. Pan A. Pathak Y. P. Pei M. Pelizaeus H. P. Peng K. Peters J. L. Ping R. G. Ping S. Plura S. Pogodin V. Prasad F. Z. Qi H. Qi H. R. Qi M. Qi T. Y. Qi S. Qian W. B. Qian C. F. Qiao J. J. Qin L. Q. Qin X. P. Qin X. S. Qin Z. H. Qin J. F. Qiu S. Q. Qu C. F. Redmer K. J. Ren A. Rivetti V. Rodin M. Rolo G. Rong Ch. Rosner S. N. Ruan N. Salone A. Sarantsev Y. Schelhaas K. Schoenning M. Scodeggio K. Y. Shan W. Shan X. Y. Shan J. F. Shangguan L. G. Shao M. Shao C. P. Shen H. F. Shen W. H. Shen X. Y. Shen B. A. Shi H. C. Shi J. Y. Shi Q. Q. Shi R. S. Shi X. Shi J. J. Song T. Z. Song W. M. Song Y. X. Song S. Sosio S. Spataro F. Stieler Y. J. Su G. B. Sun G. X. Sun H. Sun H. K. Sun J. F. Sun K. Sun L. Sun S. S. Sun T. Sun W. Y. Sun Y. Sun Y. J. Sun Y. Z. Sun Z. T. Sun Y. X. Tan C. J. Tang G. Y. Tang J. Tang Y. A. Tang L. Y Tao Q. T. Tao M. Tat J. X. Teng V. Thoren W. H. Tian W. H. Tian Y. Tian Z. F. Tian I. Uman B. Wang B. L. Wang Bo Wang C. W. Wang D. Y. Wang F. Wang H. J. Wang H. P. Wang K. Wang L. L. Wang M. Wang Meng Wang S. Wang T. Wang T. J. Wang W. Wang W. Wang W. H. Wang W. P. Wang X. Wang X. F. Wang X. J. Wang X. L. Wang Y. Wang Y. D. Wang Y. F. Wang Y. H. Wang Y. N. Wang Y. Q. Wang Yaqian Wang Yi Wang Z. Wang Z. L. Wang Z. Y. Wang Ziyi Wang D. Wei D. H. Wei F. Weidner S. P. Wen C. W. Wenzel U. Wiedner G. Wilkinson M. Wolke L. Wollenberg C. Wu J. F. Wu L. H. Wu L. J. Wu X. Wu X. H. Wu Y. Wu Y. J Wu Z. Wu L. Xia X. M. Xian T. Xiang D. Xiao G. Y. Xiao H. Xiao S. Y. Xiao Y. L. Xiao Z. J. Xiao C. Xie X. H. Xie Y. Xie Y. G. Xie Y. H. Xie Z. P. Xie T. Y. Xing C. F. Xu C. J. Xu G. F. Xu H. Y. Xu Q. J. Xu W. L. Xu X. P. Xu Y. C. Xu Z. P. Xu F. Yan L. Yan W. B. Yan W. C. Yan X. Q Yan H. J. Yang H. L. Yang H. X. Yang Tao Yang Y. Yang Y. F. Yang Y. X. Yang Yifan Yang M. Ye M. H. Ye J. H. Yin Z. Y. You B. X. Yu C. X. Yu G. Yu T. Yu X. D. Yu C. Z. Yuan L. Yuan S. C. Yuan X. Q. Yuan Y. Yuan Z. Y. Yuan C. X. Yue A. A. Zafar F. R. Zeng X. Zeng Y. Zeng Y. J. Zeng X. Y. Zhai Y. H. Zhan A. Q. Zhang B. L. Zhang B. X. Zhang D. H. Zhang G. Y. Zhang H. Zhang H. H. Zhang H. H. Zhang H. Q. Zhang H. Y. Zhang J. J. Zhang J. L. Zhang J. Q. Zhang J. W. Zhang J. X. Zhang J. Y. Zhang J. Z. Zhang Jiawei Zhang L. M. Zhang L. Q. Zhang Lei Zhang P. Zhang Q. Y. Zhang Shuihan Zhang Shulei Zhang X. D. Zhang X. M. Zhang X. Y. Zhang X. Y. Zhang Y. Zhang Y. T. Zhang Y. H. Zhang Yan Zhang Yao Zhang Z. H. Zhang Z. L. Zhang Z. Y. Zhang Z. Y. Zhang G. Zhao J. Zhao J. Y. Zhao J. Z. Zhao Lei Zhao Ling Zhao M. G. Zhao S. J. Zhao Y. B. Zhao Y. X. Zhao Z. G. Zhao A. Zhemchugov B. Zheng J. P. Zheng W. J. Zheng Y. H. Zheng B. Zhong X. Zhong H. Zhou L. P. Zhou X. Zhou X. K. Zhou X. R. Zhou X. Y. Zhou Y. Z. Zhou J. Zhu K. Zhu K. J. Zhu L. Zhu L. X. Zhu S. H. Zhu S. Q. Zhu T. J. Zhu W. J. Zhu Y. C. Zhu Z. A. Zhu J. H. Zou J. Zu

subject

High Energy Physics - Experiment

description

Utilizing $7.33~\mathrm{fb}^{-1}$ of $e^+e^-$ collision data taken at the center-of-mass energies of 4.128, 4.157, 4.178, 4.189, 4.199, 4.209, 4.219, and 4.226 GeV with the BESIII detector, the branching fraction of the leptonic decay $D_s^+\to\tau^+\nu_\tau$ via $\tau^+\to\mu^+\nu_\mu\bar \nu_\tau$ is measured to be $\mathcal{B}_{D_s^+\to\tau^+\nu_\tau}=(5.34\pm0.16_{\rm stat}\pm0.10_{\rm syst})\%$. Combining this branching fraction with the world averages of the measurements of the masses of $\tau^+$ and $D_s^+$ as well as the lifetime of $D_s^+$, we extract the product of the decay constant of $D_s^+$ and the $c\to s$ Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix element to be $f_{D_s^+}|V_{cs}|=(246.2\pm3.7_{\rm stat}\pm2.5_{\rm syst})~\mathrm{MeV}$. Taking $|V_{cs}|$ from a global fit in the standard model we obtain $f_{D_s^+}=(252.7\pm3.8_{\rm stat}\pm2.6_{\rm syst})$ MeV. Conversely, taking $f_{D_s^+}$ from lattice quantum chromodynamics calculations, we obtain $|V_{cs}| = 0.984\pm0.015_{\rm stat}\pm0.010_{\rm syst}$.

year	journal	country	edition	language
2023-03-22

http://arxiv.org/abs/2303.12468