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Journal Article PUBDB-2024-04813
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First measurement of $R(X_{\tau/\ell})$ as an inclusive test of the $b \to c \tau \nu$ anomaly

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2024
APS College Park, Md.

Physical review letters 132(21), 211804 () [10.1103/PhysRevLett.132.211804]
 GO

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Report No.: Belle II Preprint 2023-016; KEK Preprint 2023-34; arXiv:2311.07248

Abstract: We measure the tau-to-light-lepton ratio of inclusive $B$-meson branching fractions $R(X_{\tau/\ell}) \equiv \mathcal{B}(B\to X \tau \nu)/\mathcal{B}(B \to X \ell \nu)$, where $\ell$ indicates an electron or muon, and thereby test the universality of charged-current weak interactions. We select events that have one fully reconstructed $B$ meson and a charged lepton candidate from $189~\mathrm{fb}^{-1}$ of electron-positron collision data collected with the Belle II detector. We find $R(X_{\tau/\ell}) = 0.228 \pm 0.016~(\mathrm{stat}) \pm 0.036~(\mathrm{syst})$, in agreement with standard-model expectations. This is the first direct measurement of $R(X_{\tau/\ell})$.

Keyword(s): electron positron: annihilation ; electron positron: colliding beams ; charged current: universality ; muon ; branching ratio: ratio: measured ; BELLE ; KEK-B ; weak interaction ; lepton ; electron ; B: semileptonic decay ; decay: inclusive reaction ; anomaly ; experimental results ; B --> tau neutrino/tau anything ; B --> electron neutrino/e anything ; B --> muon neutrino/mu anything

Classification:
Contributing Institute(s):
  1. BELLE II Experiment (BELLE)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
  1. KEK: BELLE I/II

Appears in the scientific report 2024
Database coverage:
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