Search for the baryon number and lepton number violating decays ${\tau }^{-}\to \mathrm{\Lambda }{\pi }^{-}$ and ${\tau }^{-}\to \overline{\mathrm{\Lambda }}{\pi }^{-}$ at Belle II

Journal Article · Mon Dec 02 23:00:00 EST 2024 · Physical Review. D.

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.110.112003· OSTI ID:2479648

Adachi, I.; Aggarwal, L.; Ahmed, H.; Aihara, H.; Akopov, N.; Aloisio, A.; Althubiti, N.; Anh Ky, N.; Asner, D. M.; Atmacan, H.; Aushev, T.; Aushev, V.; Aversano, M.; Ayad, R.; Babu, V.; Bae, H.; Bahinipati, S.; Bambade, P.; Banerjee, Sw.; Bansal, S. ; Barrett, M.; Baudot, J.; Baur, A.; Beaubien, A.; Becherer, F.; Becker, J.; Bennett, J. V.; Bernlochner, F. U.; Bertacchi, V.; Bertemes, M.; Bertholet, E.; Bessner, M.; Bettarini, S.; Bhuyan, B.; Bianchi, F.; Bierwirth, L.; Bilka, T.; Biswas, D.; Bobrov, A.; Bodrov, D.; Borah, J.; Boschetti, A.; Bozek, A.; Branchini, P.; Browder, T. E.; Budano, A.; Bussino, S.; Campagna, Q.; Campajola, M.; Casarosa, G.; Cecchi, C.; Cerasoli, J.; Chang, M. -C.; Cheaib, R.; Cheema, P.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Chirapatpimol, K.; Cho, H. -E.; Cho, K.; Cho, S. -J.; Choi, S. -K.; Choudhury, S.; Cochran, J.; Corona, L.; Cui, J. X.; De La Cruz-Burelo, E.; De La Motte, S. A.; De Nardo, G.; De Pietro, G.; de Sangro, R.; Destefanis, M.; Dey, S.; Dhamija, R.; Di Canto, A.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Domínguez Jiménez, I.; Dong, T. V.; Dorigo, M.; Dort, K.; Dossett, D.; Dubey, S.; Dujany, G.; Ecker, P.; Epifanov, D.; Eppelt, J.; Feichtinger, P.; Ferber, T.; Fillinger, T.; Finck, C.; Finocchiaro, G.; Fodor, A.; Forti, F.; Frey, A.; Fulsom, B. G.; Gabrielli, A.; Ganiev, E.; Garcia-Hernandez, M.; Gaudino, G.; Gaur, V.; Gaz, A.; Gellrich, A.; Ghevondyan, G.; Ghosh, D.; Ghumaryan, H.; Giakoustidis, G.; Giordano, R.; Gironella, P.; Glazov, A.; Gobbo, B.; Godang, R.; Goldenzweig, P.; Gradl, W.; Graziani, E.; Greenwald, D.; Gruberová, Z.; Gudkova, K.; Haide, I.; Halder, S.; Hara, K.; Harris, C.; Hayashii, H.; Hazra, S.; Hearty, C.; Hedges, M. T.; Heidelbach, A.; Heredia de la Cruz, I.; Hernández Villanueva, M.; Higuchi, T.; Hoek, M.; Hohmann, M.; Hoppe, R.; Horak, P.; Hsu, C. -L.; Humair, T.; Iijima, T.; Inami, K.; Ipsita, N.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Jacobs, W. W.; Jaffe, D. E.; Jang, E. -J.; Ji, Q. P.; Jia, S.; Jin, Y.; Junkerkalefeld, H.; Kandra, J.; Kang, K. H.; Karyan, G.; Kawasaki, T.; Keil, F.; Kiesling, C.; Kim, D. Y.; Kim, J. -Y.; Kim, K. -H.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Koga, T.; Kohani, S.; Kojima, K.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalenko, E.; Kowalewski, R.; Križan, P.; Krokovny, P.; Kuhr, T.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lacaprara, S.; Lai, Y. -T.; Lalwani, K.; Lam, T.; Lanceri, L.; Lange, J. S.; Laurenza, M.; Lautenbach, K.; Leboucher, R.; Lee, M. J.; Leo, P.; Levit, D.; Lewis, P. M.; Li, C.; Li, L. K.; Li, W. Z.; Li, Y.; Li, Y. B.; Libby, J.; Lin, J.; Liu, M. H.; Liu, Q. Y.; Liu, Z. Q.; Liventsev, D.; Longo, S.; Lueck, T.; Lyu, C.; Ma, Y.; Maggiora, M.; Maharana, S. P.; Maiti, R.; Maity, S.; Mancinelli, G.; Manfredi, R.; Manoni, E.; Mantovano, M.; Marcantonio, D.; Marcello, S.; Marinas, C.; Martellini, C.; Martens, A.; Martini, A.; Martinov, T.; Massaccesi, L.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matvienko, D.; Maurya, S. K.; McKenna, J. A.; Mehta, R.; Meier, F.; Merola, M.; Miller, C.; Mirra, M.; Mitra, S.; Mondal, S.; Moneta, S.; Moser, H. -G.; Mussa, R.; Nakamura, I.; Nakao, M.; Nakazawa, Y.; Naruki, M.; Narwal, D.; Natkaniec, Z.; Natochii, A.; Nayak, M.; Nazaryan, G.; Neu, M.; Niebuhr, C.; Nishida, S.; Ogawa, S.; Ono, H.; Pakhlov, P.; Paoloni, E.; Pardi, S.; Park, J.; Park, K.; Park, S. -H.; Paschen, B.; Passeri, A.; Patra, S.; Pedlar, T. K.; Peschke, R.; Pestotnik, R.; Piccolo, M.; Piilonen, L. E.; Podesta-Lerma, P. L. M.; Podobnik, T.; Pokharel, S.; Praz, C.; Prell, S.; Prencipe, E.; Prim, M. T.; Purwar, H.; Raeuber, G.; Raiz, S.; Rauls, N.; Reif, M.; Reiter, S.; Remnev, M.; Reuter, L.; Ripp-Baudot, I.; Rizzo, G.; Roney, J. M.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Sandilya, S.; Santelj, L.; Savinov, V.; Scavino, B.; Schnepf, M.; Schwanda, C.; Seino, Y.; Selce, A.; Senyo, K.; Serrano, J.; Sevior, M. E.; Sfienti, C.; Shan, W.; Sharma, C.; Shen, C. P.; Shi, X. D.; Shillington, T.; Shimasaki, T.; Shiu, J. -G.; Shtol, D.; Shwartz, B.; Sibidanov, A.; Simon, F.; Singh, J. B.; Skorupa, J.; Sobie, R. J.; Sobotzik, M.; Soffer, A.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Song, W.; Spataro, S.; Spruck, B.; Starič, M.; Stavroulakis, P.; Stefkova, S.; Stroili, R.; Sue, Y.; Sumihama, M.; Sumisawa, K.; Sutcliffe, W.; Suwonjandee, N.; Svidras, H.; Takahashi, M.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Tittel, O.; Tiwary, R.; Tonelli, D.; Torassa, E.; Trabelsi, K.; Ueda, I.; Unger, K.; Unno, Y.; Uno, K.; Uno, S.; Urquijo, P.; Vahsen, S. E.; van Tonder, R.; Varvell, K. E.; Veronesi, M.; Vismaya, V. S.; Vitale, L.; Vobbilisetti, V.; Volpe, R.; Wakai, M.; Wallner, S.; Wang, E.; Wang, M. -Z.; Wang, Z.; Warburton, A.; Watanuki, S.; Wessel, C.; Won, E.; Xu, X. P.; Yabsley, B. D.; Yamada, S.; Yan, W.; Yang, S. B.; Yelton, J.; Yin, J. H.; Yoshihara, K.; Yuan, C. Z.; Zani, L.; Zhang, B.; Zhou, J. S.; Zhou, Q. D.; Zhukova, V. I.; Žlebčík, R.

We present a search for the baryon number $B$ and lepton number $L$ violating decays ${\tau }^{-}\to \mathrm{\Lambda }{\pi }^{-}$ and ${\tau }^{-}\to \overline{\mathrm{\Lambda }}{\pi }^{-}$ produced from the $e^{+}{e}^{-}\to {\tau }^{+}{\tau }^{-}$ process, using a $364{\mathrm{fb}}^{-1}$ data sample collected by the Belle II experiment at the SuperKEKB collider. No evidence of signal is found in either decay mode, which have $\left|\mathrm{\Delta }\right(B-L\left)\right|$ equal to 2 and 0, respectively. Upper limits at 90% credibility level on the branching fractions of ${\tau }^{-}\to \mathrm{\Lambda }{\pi }^{-}$ and ${\tau }^{-}\to \overline{\mathrm{\Lambda }}{\pi }^{-}$ are determined to be $4.7\times {10}^{-8}$ and $4.3\times {10}^{-8}$ , respectively.

Published by the American Physical Society 2024

• Sponsoring Organization: USDOE
• Grant/Contract Number: AC06-76RL01830; AC06-76RL01830
• OSTI ID: 2479648
• Journal Information: Physical Review. D., Journal Name: Physical Review. D. Journal Issue: 11 Vol. 110; ISSN PRVDAQ; ISSN 2470-0010
• Publisher: American Physical Society
• Country of Publication: United States
• Language: English