Journal Article/Internal Report PUBDB-2015-02269

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Observation of the rare $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ decay from the combined analysis of CMS and LHCb data

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2015
Macmillan28177 London

Nature 522(7554), 68 - 72 () [10.1038/nature14474]
 GO

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Report No.: CERN-PH-EP-2014-220; CMS-BPH-13-007; LHCB-PAPER-2014-049; arXiv:1411.4413

Abstract: A joint measurement is presented of the branching fractions $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ and $B^0\to\mu^+\mu^-$ in proton-proton collisions at the LHC by the CMS and LHCb experiments. The data samples were collected in 2011 at a centre-of-mass energy of 7 TeV, and in 2012 at 8 TeV. The combined analysis produces the first observation of the $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ decay, with a statistical significance exceeding six standard deviations, and the best measurement of its branching fraction so far, and three standard deviation evidence for the $B^0\to\mu^+\mu^-$ decay. The measurements are statistically compatible with SM predictions and impose stringent constraints on several theories beyond the SM.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; B/s0: rare decay ; B0: rare decay ; B/s0: leptonic decay ; B0: leptonic decay ; dimuon: mass spectrum ; B/s0: branching ratio: measured ; B0: branching ratio: measured ; experimental results ; LHC-B ; CMS ; CERN LHC Coll ; B/s0 --> muon+ muon- ; B0 --> muon+ muon- ; 7000 GeV-cms8000 GeV-cms

Classification:

Note: OA

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF3-611) (POF3-611)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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