Institute of High Energy Physics, Beijing 100049, People's Republic of China.
G.I. Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS (BINP), Novosibirsk 630090, Russia.
Phys Rev Lett. 2019 Feb 22;122(7):071802. doi: 10.1103/PhysRevLett.122.071802.
Using a 3.19 fb^{-1} data sample collected at an e^{+}e^{-} center-of-mass energy of E_{cm}=4.178 GeV with the BESIII detector, we measure the branching fraction of the leptonic decay D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ} to be B_{D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ}}=(5.49±0.16_{stat}±0.15_{syst})×10^{-3}. Combining our branching fraction with the masses of the D_{s}^{+} and μ^{+} and the lifetime of the D_{s}^{+}, we determine f_{D_{s}^{+}}|V_{cs}|=246.2±3.6_{stat}±3.5_{syst} MeV. Using the c→s quark mixing matrix element |V_{cs}| determined from a global standard model fit, we evaluate the D_{s}^{+} decay constant f_{D_{s}^{+}}=252.9±3.7_{stat}±3.6_{syst} MeV. Alternatively, using the value of f_{D_{s}^{+}} calculated by lattice quantum chromodynamics, we find |V_{cs}|=0.985±0.014_{stat}±0.014_{syst}. These values of B_{D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ}}, f_{D_{s}^{+}}|V_{cs}|, f_{D_{s}^{+}} and |V_{cs}| are each the most precise results to date.
使用 BESIII 探测器在质心系能量为 E_{cm}=4.178 GeV 的 e^{+}e^{-}对撞中采集的 3.19 fb^{-1}数据样本，我们测量了 D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ}的电弱衰变分支比为 B_{D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ}}=(5.49±0.16_{stat}±0.15_{syst})×10^{-3}。将我们的分支比与 D_{s}^{+}和 μ^{+}的质量以及 D_{s}^{+}的寿命相结合，我们确定 f_{D_{s}^{+}}|V_{cs}|=246.2±3.6_{stat}±3.5_{syst} MeV。利用从标准模型全局拟合确定的 c→s 夸克混合矩阵元 |V_{cs}|，我们评估了 D_{s}^{+}衰变常数 f_{D_{s}^{+}}=252.9±3.7_{stat}±3.6_{syst} MeV。或者，使用晶格量子色动力学计算的 f_{D_{s}^{+}}值，我们发现 |V_{cs}|=0.985±0.014_{stat}±0.014_{syst}。这些 B_{D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ}}、f_{D_{s}^{+}}|V_{cs}|、f_{D_{s}^{+}}和 |V_{cs}|的值都是迄今为止最精确的结果。
