Measurement of the absolute branching fractions for purely leptonic Ds+ decays

M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, S. Ahmed, M. Albrecht, R. Aliberti, A. Amoroso, M. R. An, Q. An, X. H. Bai, Y. Bai, O. Bakina, R. Baldini Ferroli, I. Balossino, Y. Ban, K. Begzsuren, N. Berger, M. Bertani, D. Bettoni, F. BianchiJ. Bloms, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, J. F. Chang, W. L. Chang, G. Chelkov, D. Y. Chen, G. Chen, H. S. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, X. R. Chen, Y. B. Chen, Z. J. Chen, W. S. Cheng, G. Cibinetto, F. Cossio, X. F. Cui, H. L. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. De Boer, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, Y. Ding, C. Dong, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, S. X. Du, Y. L. Fan, J. Fang, S. S. Fang, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. G. Gao, I. Garzia, P. T. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, M. Greco, L. M. Gu, M. H. Gu, S. Gu, Y. T. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, T. T. Han, W. Y. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, N. Hüsken, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, T. Held, Y. K. Heng, C. Herold, M. Himmelreich, T. Holtmann, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, L. Q. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Z. Huang, T. Hussain, W. Ikegami Andersson, W. Imoehl, M. Irshad, S. Jaeger, S. Janchiv, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, H. B. Jiang, X. S. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, T. Johansson, N. Kalantar-Nayestanaki, X. S. Kang, R. Kappert, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, I. K. Keshk, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kiuchi, R. Kliemt, L. Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kuemmel, M. Kuessner, A. Kupsc, M. G. Kurth, W. Kühn, J. J. Lane, J. S. Lange, P. Larin, A. Lavania, L. Lavezzi, Z. H. Lei, H. Leithoff, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. J. Li, J. L. Li, J. Q. Li, J. S. Li, Ke Li, L. K. Li, Lei Li, P. R. Li, S. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. H. Li, X. L. Li, Xiaoyu Li, Z. Y. Li, H. Liang, H. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. Z. Liao, J. Libby, C. X. Lin, B. J. Liu, C. X. Liu, D. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng 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, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, Shuai Liu, T. Liu, W. M. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. Q. Liu, X. C. Lou, F. X. Lu, F. X. Lu, H. J. Lu, J. D. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, P. W. Luo, T. Luo, X. L. Luo, S. Lusso, X. R. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, L. L. Ma, M. M. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. T. Ma, X. X. Ma, X. Y. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, S. Maldaner, S. Malde, Q. A. Malik, A. Mangoni, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, Z. X. Meng, J. G. Messchendorp, G. Mezzadri, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, Y. J. Mo, N. Yu Muchnoi, H. Muramatsu, S. Nakhoul, Y. Nefedov, F. Nerling, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, P. Patteri, M. Pelizaeus, H. P. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, R. Poling, V. Prasad, H. Qi, H. R. Qi, K. H. Qi, M. Qi, T. Y. Qi, T. Y. Qi, S. Qian, W. B. Qian, Z. Qian, C. F. Qiao, L. Q. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, S. Q. Qu, K. H. Rashid, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, V. Rodin, M. Rolo, G. Rong, Ch Rosner, M. Rump, H. S. Sang, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, C. Schnier, K. Schoenning, M. Scodeggio, D. C. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, J. F. Shangguan, M. Shao, C. P. Shen, P. X. Shen, X. Y. Shen, H. C. Shi, R. S. Shi, X. Shi, X. D. Shi, J. J. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, K. X. Su, P. P. Su, F. F. Sui, G. X. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, L. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, W. Y. Sun, X. Sun, Y. J. Sun, Y. K. Sun, Y. Z. Sun, Z. T. Sun, Y. H. Tan, Y. X. Tan, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. X. Teng, V. Thoren, Y. T. Tian, I. Uman, B. Wang, C. W. Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, H. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, M. Wang, M. Z. Wang, Meng Wang, W. Wang, W. H. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. Q. Wang, Y. Y. Wang, Z. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, Zongyuan Wang, D. H. Wei, P. Weidenkaff, F. Weidner, S. P. Wen, D. J. White, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L. Wollenberg, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, X. Wu, Z. Wu, L. Xia, H. Xiao, S. Y. Xiao, Z. J. Xiao, X. H. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, T. Y. Xing, G. F. Xu, Q. J. Xu, W. Xu, X. P. Xu, Y. C. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Xu Yan, H. J. Yang, H. X. Yang, L. Yang, S. L. Yang, Y. X. Yang, Yifan Yang, Zhi Yang, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, T. Yu, C. Z. Yuan, L. Yuan, X. Q. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, A. Yuncu, A. A. Zafar, Y. Zeng, B. X. Zhang, Guangyi Zhang, H. Zhang, H. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, Jiawei Zhang, L. M. Zhang, L. Q. Zhang, Lei Zhang, S. Zhang, S. F. Zhang, Shulei Zhang, X. D. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. H. Zhang, Y. T. Zhang, Yan Zhang, Yao Zhang, Yi Zhang, Z. H. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, L. P. Zhou, Q. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. J. Zhu, W. J. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, B. S. Zou, J. H. Zou

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

16 Scopus citations

Abstract

We report new measurements of the branching fraction B(Ds+→ℓ+ν), where is either μ+ or τ+(→π+ν¯τ), based on 6.32 fb-1 of electron-positron annihilation data collected by the BESIII experiment at six center-of-mass energy points between 4.178 and 4.226 GeV. Simultaneously floating the Ds+→μ+νμ and Ds+→τ+ντ components yields B(Ds+→τ+ντ)=(5.21±0.25±0.17)×10-2, B(Ds+→μ+νμ)=(5.35±0.13±0.16)×10-3, and the ratio of decay widths R=Γ(Ds+→τ+ντ)Γ(Ds+→μ+νμ)=9.73-0.58+0.61±0.36, where the first uncertainties are statistical and the second systematic. No evidence of CP asymmetry is observed in the decay rates Ds±→μ±νμ and Ds±→τ±ντ: ACP(μ±ν)=(-1.2±2.5±1.0)% and ACP(τ±ν)=(+2.9±4.8±1.0)%. Constraining our measurement to the Standard Model expectation of lepton universality (R=9.75), we find the more precise results B(Ds+→τ+ντ)=(5.22±0.10±0.14)×10-2 and ACP(τ±ντ)=(-0.1±1.9±1.0)%. Combining our results with inputs external to our analysis, we determine the c→s¯ quark mixing matrix element, Ds+ decay constant, and ratio of the decay constants to be |Vcs|=0.973±0.009±0.014, fDs+=249.9±2.4±3.5 MeV, and fDs+/fD+=1.232±0.035, respectively.

Original languageEnglish (US)
Article number052009
JournalPhysical Review D
Volume104
Issue number5
DOIs
StatePublished - Sep 1 2021

Bibliographical note

Publisher Copyright:
© 2021 authors. Published by the American Physical Society. Published by the American Physical Society under the terms of the "https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI. Funded by SCOAP3.

Fingerprint

Dive into the research topics of 'Measurement of the absolute branching fractions for purely leptonic Ds+ decays'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this