Lepton Flavor Universality tests and new physics searches with B->Xsl+l- process at Belle II

Belle II 的轻子风味通用性测试和 B->Xsl l- 过程的新物理搜索

基本信息

批准号：
19J10179
负责人：
佐藤瑶
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

素粒子の標準模型では、電子とミューオンの違いはそれらの質量のみであり、そのほかのゲージ結合定数などは同じ値を取る。このことはレプトン普遍性と呼ばれている。もし質量以外の違いが見つかり、レプトン普遍性が破れていることが明らかになれば、標準模型を超える新物理の存在が発見された事になる。現在、B中間子がK(K*)中間子と二つのレプトンに崩壊する過程において、レプトン普遍性の破れの兆候が見つかっている。本研究はBelle II実験においてこれを検証することを目指す。本研究ではB中間子が二つのレプトンと、ストレンジクォークを含むハドロン状態Xsに崩壊する過程に着目する。この過程は、K(K*)中間子を含む崩壊に比べて理論的不定性が小さいという利点がある。本過程を研究することによって、クォークレベルの過程に対して、より精度の高い情報を与えることができる。本研究では、K中間子と最大4つまでのpi中間子を組み合わせてXsを再構成する。初年度までにシミュレーションによって開発した解析手法を、実データに対して最適化を行った。検出器性能やビーム由来の背景事象など、実データとシミュレーションの間での違いを考慮し、再構成に用いる各粒子の基準や背景事象選別方法を修正した。その後、信号事象数の抽出のために、背景事象数の見積もりを行った。信号事象数の測定に用いるMbc分布にピークを作る背景事象を評価するために、実データから事象数を直接見積もる手法を確立した。Belle IIで得られたデータを用いて、B->Xs l+ l-の崩壊分岐比の測定を行なった。今回使用した統計量では有意な信号事象数を確認できなかったため、今後より多くの統計量を用いて測定を行う。

在基本粒子的标准模型中，电子和哑光之间的差异是其唯一的质量，而其他规格耦合常数则具有相同的值。这就是Lepton的普遍性。如果发现了质量以外的其他差异并且很明显，轻子量普遍性已损坏，那么已经发现了超过标准模型的新物理学的存在。当前，在将B介子衰减成两个带有K（k*）介子的Lepton的过程中发现了Lepton普遍性的迹象。这项研究旨在在Belle II实验中验证这一点。这项研究的重点是b膜分解成两个lept子和一个含有奇怪夸克的强子XS的过程。这个过程的优点是，它的理论不确定性少于含有k（k*）介子的衰减。通过研究此过程，可以为夸克级过程提供更准确的信息。在这项研究中，XS是通过将K介子和多达四个锥膜组合的结合来重建的。通过模拟开发的分析方法针对实际数据进行了优化。考虑到实际数据和仿真之间的差异，例如检测器性能和从梁得出的背景事件，我们修改了用于重建的每个粒子的标准和背景事件选择方法。然后估计背景事件的数量以提取信号事件的数量。已经建立了一种直接估算实际数据事件数量的方法，以评估在用于测量信号事件数量的MBC分布中创建峰值的背景事件。使用Belle II获得的数据，测量了B-> XS L+ L-的衰减分支比。由于这次使用的统计量未确认重大信号事件的数量，因此将来将使用更多的统计信息。