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Test of lepton flavor universality in semileptonic B$^+_\text{c}$ meson decays in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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2024

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Report No.: CERN-EP-2024-180; CMS-BPH-22-012; arXiv:2408.00678

Abstract: A measurement of the ratio of branching fractions $R$(J/$\psi$) = $\mathcal{B}$(B$^+_\text{c}$$\to$ J/$\psi$$\tau^+\nu_\tau$)/$\mathcal{B}$(B$^+_\text{c}$$\to$ J/$\psi$$\mu^+\nu_\mu$) in the J/$\psi$$\to$$\mu^+\mu^-$, $\tau^+$$\to$$\mu^+\mu_\tau\overline{\nu}_\tau$ decay channel is presented. This measurement uses a sample of proton-proton collision data collected at a center-of-mass energy of 13 TeV by the CMS experiment in 2018, corresponding to an integrated luminosity of 59.7 fb$^{-1}$. The measured ratio, $R$(J/$\psi$) = 0.17$^{+ 0.18}_{- 0.17}$ (stat) $^{+ 0.21}_{- 0.22}$ (syst) $^{+ 0.19}_{- 0.18}$ (theo) = 0.17 $\pm$ 0.33, agrees with the value of 0.2582 $\pm$ 0.0038 predicted by the standard model, which assumes lepton flavor universality.

Keyword(s): lepton, flavor, universality ; p p, scattering ; meson, decay ; flavor, universality ; lepton, flavor ; branching ratio, ratio ; TeV ; CMS


Note: Submitted to Physical Review Letters. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/BPH-22-012 (CMS Public Pages)
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. DFG project 390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
  3. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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