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Prospects for Bc+ and B+τ+ντ at FCC-ee

Zuo, Xunwu 1; Fedele, Marco 2; Helsens, Clément 1; Hill, Donal; Iguro, Syuhei 2,3; Klute, Markus 1
1 Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Theoretische Teilchenphysik (TTP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Astroteilchenphysik (IAP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The prospects are presented for precise measurements of the branching ratios of the purely leptonic Bc+τ+ντ and B+τ+ντ decays at the Future Circular Collider (FCC). This work is focused on the hadronic τ+π+π+πν¯τ decay in both Bc+τ+ντ and B+τ+ντ processes. Events are selected with two Boosted Decision Tree algorithms to optimise the separation between the two signal processes as well as the generic hadronic Z decay backgrounds. The range of the expected precision for both signals are evaluated in different scenarios of non-ideal background modelling. This paper demonstrates, for the first time, that the B+τ+ντ decay can be well separated from both Bc+τ+ντ and generic Zbb¯ processes in the FCC-ee collision environment and proposes the corresponding branching ratio measurement as a novel way to determine the CKM matrix element |Vub|. The theoretical impacts of both B+τ+ντ and Bc+τ+ντ measurements on New Physics cases are discussed for interpretations in the generic Two-Higgs-doublet model and leptoquark models.

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Astroteilchenphysik (IAP)
Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)
Institut für Theoretische Teilchenphysik (TTP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 01.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1434-6052
KITopen-ID: 1000168208
HGF-Programm 51.11.01 (POF IV, LK 01) Teilchenphysik
Erschienen in The European Physical Journal C
Verlag Springer-Verlag
Band 84
Heft 1
Seiten Art.-Nr.: 87
Vorab online veröffentlicht am 26.01.2024
Nachgewiesen in OpenAlex
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Relationen in KITopen

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000168208
Veröffentlicht am 08.02.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1140/epjc/s10052-024-12418-0
Scopus
Zitationen: 7
Web of Science
Zitationen: 4
Dimensions
Zitationen: 5
Seitenaufrufe: 55
seit 08.02.2024
Downloads: 18
seit 12.02.2024
Cover der Publikation
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