Search for new physics in rare decays of đť‘© mesons at the LHCb experiment
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2022
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Abstract
Diese Arbeit präsentiert Suchen nach den rein leptonischen Zerfällen Bs0 → e+e- und B0 → e+e-, ebenso wie den leptonfamilienzahlverletzenden Zerfällen B+ → K+ e+ μ-. Da diese Zerfälle im Standardmodell selten oder verboten sind ermöglichen sie Nulltests des Standardmodells. Außerdem ermöglichen Messungen dieser Kanäle es Modellen von Physik jenseits des Standardmodells Einschränkungen aufzuerlegen.
Die Suche nach den Zerfällen Bs0 → e+e- und B0 → e+e- nutzt Daten, welche vom LHCb Experiment in den Jahren 2011, 2012, 2015 und 2016 aufgezeichnet wurden und stellt die erste Suche am LHC nach diesen Zerfällen dar. Die bestimmten oberen Ausschlussgrenzen auf die Verzweigungsverhältnisse von Bs0 → e+e- und B0 → e+e- liegen in der Größenordnung O(10-8), was die vorhergegangenen Ausschlussgrenzen um einen Faktor 30 verbessert.
Die Suche nach den leptonfamilienzahlverletzenden Zerfällen B+ → K+ e+ μ- nutzt den kompletten LHCb Datensatz, was obigen Datensätzen die Daten aus den Jahren 2017 und 2018 hinzufügt und so die Menge der B Mesonen im analysierten Datensatz effektiv verdoppelt. Da diese Analyse noch nicht veröffentlicht wurde, wird der Status der Analyse zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Textes präsentiert.
In this thesis searches for the purely leptonic decays Bs0 → e+e- and B0 → e+e- as well as the lepton-flavour violating decays B+ → K+ e+ μ- are presented. As these decays are rare or forbidden in the Standard Model, these searches allow for null tests of the Standard Model. Measurements of these decays also allow to place constraints on scenarios of physics beyond the Standard Model. The search for the decays Bs0 → e+e- and B0 → e+e- uses data collected by the LHCb experiment in the years 2011, 2012,2015 and 2016, it is the first search for these decays at the LHC. Upper limits on the brnaching fractions of Bs0 → e+e- and B0 → e+e- are set at the order of O(10-8), improving the previous limits by a factor of 30. The search for the lepton-flavour violating decays B+ → K+ e+ μ- uses the full LHCb dataset, adding to the above the data collected in 2017 and 2018, effectively doubling the amount of B mesons in
In this thesis searches for the purely leptonic decays Bs0 → e+e- and B0 → e+e- as well as the lepton-flavour violating decays B+ → K+ e+ μ- are presented. As these decays are rare or forbidden in the Standard Model, these searches allow for null tests of the Standard Model. Measurements of these decays also allow to place constraints on scenarios of physics beyond the Standard Model. The search for the decays Bs0 → e+e- and B0 → e+e- uses data collected by the LHCb experiment in the years 2011, 2012,2015 and 2016, it is the first search for these decays at the LHC. Upper limits on the brnaching fractions of Bs0 → e+e- and B0 → e+e- are set at the order of O(10-8), improving the previous limits by a factor of 30. The search for the lepton-flavour violating decays B+ → K+ e+ μ- uses the full LHCb dataset, adding to the above the data collected in 2017 and 2018, effectively doubling the amount of B mesons in
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Keywords
Flavour physics, B physics, Rare decays