通过 D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ}来确定赝标衰变常数 f_{D_{s}^{+}}。

Determination of the Pseudoscalar Decay Constant f_{D_{s}^{+}} via D_{s}^{+}→μ^{+}ν_{μ}.

机构信息

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.

出版信息

Phys Rev Lett. 2019 Feb 22;122(7):071802. doi: 10.1103/PhysRevLett.122.071802.

DOI:10.1103/PhysRevLett.122.071802

PMID:30848637

Abstract

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.

摘要

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。