[论文解读] Bs(Bd) → γνν

Cai-Dian Lü, Da-Xin Zhang|arXiv (Cornell University)|Jul 18, 1996

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 14被引用 9

一句话总结

本文在标准模型框架下，结合组分夸克模型与圈图模型，研究了Bs(Bd) → γνν的稀有衰变过程。预测Bs → γνν的分支比约为10⁻⁸，Bd → γνν的分支比约为10⁻⁹，表明这些衰变可能作为测量Bs与Bd介子衰变常数的高灵敏探针。

ABSTRACT

Abstract We study the loop induced rare decays B s (B d ) → γν ν within the standard model. Both constituent quark model and pole model are used and the branching ratios turn out to be of the orders of 10 −8 for B s → γν ν and 10 −9 for B d → γν ν . These processes can be served to determine the decay constants of B s and B d .

研究动机与目标

• 研究通过稀有电磁衰变测量Bs与Bd介子衰变常数的可行性。
• 探索圈图诱导的B → γνν衰变作为新物理超越标准模型的探针。
• 比较组分夸克模型与圈图模型对这些稀有衰变的预测结果。
• 估算Bs → γνν与Bd → γνν的分支比，以评估其在未来的实验中可探测性。

提出的方法

• 采用组分夸克模型描述衰变振幅中的强子矩阵元。
• 应用圈图模型参数化衰变振幅中涉及的形式因子。
• 计算涉及虚W玻色子与顶夸克交换的圈图诱导衰变振幅。
• 计算微分衰变宽度，并对相空间进行积分，得到总分支比。
• 利用测量得到的分支比推断Bs与Bd介子的衰变常数。
• 比较两种模型的预测结果，以评估估计中的理论不确定性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在标准模型中，Bs → γνν与Bd → γνν的分支比预测值是多少？
• RQ2 组分夸克模型与圈图模型在预测这些稀有衰变分支比方面有何异同？
• RQ3 这些稀有衰变是否可用于提取Bs与Bd介子的衰变常数？
• RQ4 这些衰变对标准模型之外的新物理有多敏感？
• RQ5 预测这些分支比时的主要理论不确定性来源是什么？

主要发现

• 预测Bs → γνν的分支比约为10⁻⁸量级。
• 预测Bd → γνν的分支比约为10⁻⁹量级。
• 这些衰变对Bs与Bd介子的衰变常数敏感，为确定其值提供了潜在方法。
• 组分夸克模型与圈图模型的预测结果一致，表明估计结果具有鲁棒性。
• 这些稀有衰变提供了提取强子矩阵元的清晰理论框架。
• 较小的分支比表明这些过程观测具有挑战性，但有望在高亮度B工厂实验中实现测量。