⚛️ high-energy experiments

Search for the charged lepton flavor violating decay $\eta \to e^{\pm}\mu^{\mp}$

Unter Verwendung eines Datensatzes von etwa $10,1 \times 10^9$ $J/\psi$ -Ereignissen, die mit dem BESIII-Detektor gesammelt wurden, suchten Forscher nach dem ladungs-lepton-flavorsbrechenden Zerfall $\eta \to e^{\pm}\mu^{\mp}$ und setzten, da kein Signal gefunden wurde, eine neue Obergrenze für dessen Verzweigungsverhältnis von $6,8 \times 10^{-7}$ auf dem 90 %-Konfidenzniveau fest, wodurch die bisherige beste Grenze um eine Größenordnung verbessert wurde.

Ursprüngliche Autoren: M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. BerM. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, D. Cabiati, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De, E. Di, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, Z. J. Dong, M. C. Du, S. X. Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, H. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, Z. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, X. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Y. X. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. H, N. in, J. Jackson, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, L. K. Jia, X. Q. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kr, L. Kr, Y. Y. Kuang, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. K, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, M. H. Li, M. R. Li, M. T. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. Li, S. X. Li, S. Y. Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. B. Li, Y. C. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. L. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, Z. Z. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, C. X. Lin, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, L. Liu, L. C. Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. P. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. Liu, Z. X. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Maity, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, G. L. Peng, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, L. P, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, M. Schernau, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, H. Tabaharizato, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, Z. H. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van, B. Wang, C. Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Z. Wu, H. L. Xia, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, L. M. Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, W. Q. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, M. Zhuge, J. H. Zou, J. Zu

Veröffentlicht 2026-06-23

📖 5 Min. Lesezeit🧠 Tiefgang

CC BY 4.0

Ursprüngliche Autoren: M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, D. Cabiati, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De, E. Di, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, Z. J. Dong, M. C. Du, S. X. Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, H. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, Z. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, X. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Y. X. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. H, N. in, J. Jackson, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, L. K. Jia, X. Q. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kr, L. Kr, Y. Y. Kuang, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. K, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, M. H. Li, M. R. Li, M. T. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. Li, S. X. Li, S. Y. Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. B. Li, Y. C. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. L. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, Z. Z. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, C. X. Lin, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, L. Liu, L. C. Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. P. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. Liu, Z. X. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Maity, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, G. L. Peng, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, L. P, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, M. Schernau, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, H. Tabaharizato, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, Z. H. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van, B. Wang, C. Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Z. Wu, H. L. Xia, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, L. M. Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, W. Q. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, M. Zhuge, J. H. Zou, J. Zu

Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen

Das große Ganze: Ein kosmisches „unmögliches“ Verbrechen

Stellen Sie sich vor, das Universum hat ein striktes Regelwerk, wie ein riesiges Spiel Schach. Eine dieser Regeln besagt, dass bestimmte „Spieler“ (Teilchen namens Leptonen) in ihren eigenen Fahrspuren bleiben sollen. Ein Elektron ist ein Elektron, und ein Myon ist ein Myon. Sie sind wie zwei verschiedene Arten, die sich niemals vermischen.

Im Standard-Regelwerk der Physik (dem sogenannten Standardmodell) ist es unmöglich, dass sich ein Elektron plötzlich in ein Myon verwandelt oder umgekehrt. Dies wird als „Verletzung der geladenen Lepton-Flavor-Universalität“ (CLFV) bezeichnet.

Die Wissenschaftler vermuten jedoch, dass es im Spiel einen „Betrüger“ geben könnte – eine neue, verborgene Physik, die wir noch nicht entdeckt haben. Wenn diese neue Physik existiert, könnte sie gelegentlich die Regeln brechen und ein Elektron mit einem Myon tauschen lassen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, diesen Betrüger auf frischer Tat zu ertappen.

Die Detektivarbeit: Das BESIII-Experiment

Die Wissenschaftler arbeiten an einem massiven Teilchenbeschleuniger in China namens BESIII. Stellen Sie sich diese Maschine wie eine riesige, Hochgeschwindigkeits-Rennstrecke vor, auf der sie Elektronen und Positronen (Anti-Elektronen) zusammenprallen lassen.

Die Fabrik: Sie haben eine massive Sammlung von „J/ψ“-Teilchen aufgebaut. Stellen Sie sich diese wie schwere, instabile Kisten vor, die beim Aufbrechen einen Schauer kleinerer Teilchen freisetzen.
Das Ziel: Die Forscher suchen nach einem ganz bestimmten, seltenen Ereignis. Sie wollen ein Teilchen finden, das ein Eta (η)-Meson genannt wird und zerfällt (auseinanderbricht) in ein Elektron und ein Myon.
Das Ausmaß: Sie haben über 10 Milliarden dieser J/ψ-Ereignisse untersucht. Das ist so, als würde man nach einem ganz bestimmten Sandkorn an allen Stränden der Erde suchen, dies aber mit einem Mikroskop tun, das einzelne Atome sehen kann.

Die Suchstrategie: Die Nadel im Heuhaufen finden

Der Prozess, nach dem sie suchen, ist eine Kettenreaktion:

Ein J/ψ-Teilchen bricht auseinander und erzeugt ein Photon (Licht) und ein Eta-Prime (η')-Teilchen.
Das Eta-Prime zerfällt schnell in zwei Pionen (eine Art von Teilchen) und ein Eta (η)-Teilchen.
Schließlich soll das Eta-Teilchen in ein Elektron und ein Myon zerfallen.

Die Herausforderung:
Der letzte Schritt ist knifflig. Das Elektron und das Myon sehen für den Detektor sehr ähnlich aus und werden oft mit anderen Teilchen (wie Pionen) verwechselt, die viel häufiger vorkommen. Es ist, als versuche man, einen spezifischen Zwilling in einer Menge identischer Drillinge zu finden.

Um dies zu lösen, verwendeten die Wissenschaftler ein „digitales Sieb“:

Sie nutzten eine Computersimulation (eine „Monte-Carlo“-Simulation), um vorherzusagen, wie das Signal aussehen sollte.
Sie wandten strenge Regeln an, um das Rauschen herauszufiltern. Sie überprüften die Energie, den Pfad und den „Fingerabdruck“ jedes Teilchens, um sicherzustellen, dass sie nicht nur auf gewöhnliches Hintergrundrauschen blickten.
Sie verwendeten eine „semi-blinde“ Methode. Das bedeutet, sie schlossen den letzten Teil der Daten (die „Signalregion“) in einen digitalen Tresor ein. Sie legten all ihre Regeln fest und testeten sie zuerst an einer kleinen Stichprobe, um sicherzustellen, dass ihre Werkzeuge funktionierten. Erst nachdem alles perfekt war, „öffneten“ sie den Tresor, um die echten Daten zu betrachten.

Das Ergebnis: Die Stille des Signals

Nach der Analyse aller 10 Milliarden Ereignisse und der Anwendung all ihrer Filter:

Sie fanden null Ereignisse.
Es gab kein Anzeichen für ein Eta-Teilchen, das in ein Elektron und ein Myon zerfiel.

Es ist, als hätte man die gesamte Library of Congress nach einem Buch durchsucht, das nicht existiert, und man hätte nichts gefunden.

Was bedeutet „Null“?

In der Wissenschaft ist das Finden von „Nichts“ dennoch eine große Entdeckung. Da sie das Ereignis nicht gesehen haben, können sie berechnen, wie selten es sein muss.

Die Grenze: Sie können mit einer Sicherheit von 90 % sagen, dass dieses „Regelbruch“-Ereignis, falls es überhaupt stattfindet, weniger als 6,8 Mal pro 10 Millionen Eta-Teilchen auftritt.
Die Verbesserung: Die bisher beste Schätzung war, dass es bis zu 60 Mal pro 10 Millionen auftreten könnte. Dieses neue Ergebnis ist 10 Mal präziser. Sie haben das Netz erheblich enger gezogen.

Warum ist das wichtig?

Obwohl sie den „Betrüger“ nicht gefunden haben, haben sie die Regeln des Spiels viel strenger gemacht.

Die Wilson-Koeffizienten: Das Papier erwähnt diese als mathematische Zahlen, die beschreiben, wie stark die „betrügerische“ Kraft wäre. Indem sie bewiesen haben, dass das Ereignis so selten ist, haben sie diese Zahlen gezwungen, viel kleiner zu sein.
Die Implikation: Jede neue Theorie der Physik (wie Theorien über Supersymmetrie oder zusätzliche Dimensionen), die diesen Teilchentausch vorhersagt, muss nun angepasst werden. Wenn eine Theorie vorhersagte, dass der Austausch häufig vorkommen würde, ist diese Theorie nun wahrscheinlich falsch oder muss geändert werden.

Zusammenfassung

Die BESIII-Kollaboration agierte wie kosmische Detektive. Sie untersuchten 10 Milliarden Teilchenkollisionen auf der Suche nach einer verbotenen Transformation (ein Eta-Teilchen, das sich in ein Elektron und ein Myon verwandelt). Sie fanden nichts.

Dieses „Nichts“ ist kraftvoll, denn es beweist, dass, falls eine neue Physik existiert, die diese Transformation ermöglicht, diese unglaublich schwach ist. Sie haben die weltbeste Grenze für dieses seltene Ereignis um den Faktor zehn verbessert und damit viele Türen zu Theorien geschlossen, die vorhersagten, dass es einfacher zu finden wäre.

Technische Zusammenfassung: Suche nach dem geladenen Lepton-Flavor-verletzenden Zerfall $\eta \to e^\pm \mu^\mp$

Problem und Motivation
Im Standardmodell (SM) sind Prozesse der geladenen Lepton-Flavor-Verletzung (CLFV) streng verboten. Zahlreiche Erweiterungen des SM, einschließlich minimaler supersymmetrischer Modelle, Grand Unified Theories und Seesaw-Mechanismen, sagen jedoch natürlicherweise die Existenz von CLFV-Prozessen voraus. Während intensive Suchen nach CLFV-Zerfällen in verschiedenen Quarkonium-Zuständen (wie $\phi$ , $J/\psi$ , $\Upsilon$ , $\pi^0$ und $\eta'$ ) durchgeführt wurden, bleibt das pseudoskalare $\eta$ -Meson eine kritische Sonde. Insbesondere sind $\eta$ - und $\eta'$ -Zerfälle exklusiv sensitiv gegenüber axial-vektoriellen Wilson-Koeffizienten ( $C_{AL/AR}$ ). Vorherige experimentelle Grenzwerte für die Verzweigungsverhältnis $\mathcal{B}(\eta \to e^\pm \mu^\mp)$ lagen bei $6,0 \times 10^{-6}$ . Diese Arbeit zielt darauf ab, diesen Grenzwert unter Verwendung der weltweit größten Probe von $J/\psi$ -Ereignissen, die vom BESIII-Detektor gesammelt wurde, zu verbessern.

Methodik
Die Analyse nutzt einen Datensatz von $(10,087 \pm 0,044) \times 10^9$ $J/\psi$ -Ereignissen, die bei der Schwerpunktsenergie $\sqrt{s} = 3,097$ GeV mit dem BESIII-Detektor gesammelt wurden. Die Suche zielt auf die Zerfallskette ab:
$J/\psi \to \gamma \eta', \quad \eta' \to \pi^+ \pi^- \eta, \quad \eta \to e^\pm \mu^\mp$

Ereignisauswahl (Event Selection): Kandidaten müssen vier geladene Spuren (Gesamtladung null) und mindestens ein Photon aufweisen. Die geladenen Spuren müssen Anforderungen an den Polarwinkel ( $|\cos\theta| < 0,93$ ) und den Impaktparameter erfüllen. Photonen-Kandidaten werden über isolierte Schauer im Elektromagnetischen Kalorimeter (EMC) mit Energieschwellen von 25 MeV (Barrel) und 50 MeV (Endcap) identifiziert.
Teilchenidentifikation (PID) und Kinematik: Aufgrund des niedrigen Impulses und der überlappenden Natur von Myonen und Pionen wird ein kombinierter Ansatz verwendet. Die Teilchenidentifikation stützt sich auf $dE/dx$, EMC- und Time-of-Flight (TOF)-Informationen. Ein Vier-Constraint-Kinematik-Fit (4C) wird unter verschiedenen Hypothesen ( $\pi^+\pi^-e^\pm\mu^\mp$ , $\pi^+\pi^-e^+e^-$ , $\pi^+\pi^-\pi^+\pi^-$ ) durchgeführt. Die Kombination, die das minimale $\chi^2_{4C+PID}$ liefert, wird ausgewählt.
Optimierung: Die Auswahlkriterien werden unter Verwendung der Punzi-Figure-of-Merit (FOM) optimiert. Zusätzliche Schnitte erfordern, dass das Verhältnis der EMC-Energiedeposition zum Impuls $> ,8$ für Elektronen ist und die Myonen-Energiedeposition im Bereich von $(0,1, 0,3)$ GeV liegt.
Signalregionen: Die invariante Masse des $\pi^+\pi^-e^\pm\mu^\mp$ -Systems wird auf die $\eta'$ -Signalregion $(0,946, 0,97)$ GeV/ $c^2$ beschränkt. Die invariante Masse des $e^\pm\mu^\mp$ -Paares wird auf die $\eta$ -Signalregion $(0,538, 0,558)$ GeV/ $c^2$ beschränkt.
Analyse-Strategie: Es wird eine semi-blinde Analyse angewandt. Ungefähr 10 % der Daten wurden verwendet, um die Strategie zu validieren, bevor die vollständige Stichprobe „unblinded“ wurde.
Systematische Unsicherheiten: Zu den Quellen gehören die Anzahl der $J/\psi$ -Ereignisse (0,5 %), die Verzweigungsverhältnisse der Zwischenzustände (jeweils 1,2 %), die Tracking-Effizienz (2,8 %), die PID (6,9 %), die Photonendetektion (0,5 %) und der 4C-Kinematik-Fit (2,2 %). Die gesamte systematische Unsicherheit beträgt 8,0 %.

Wichtigste Ergebnisse

Beobachtung: In der definierten Signalregion für $M(e^\pm\mu^\mp)$ wurden keine Signalereignisse beobachtet. Der erwartete Hintergrund aus inklusiven $J/\psi$ Monte-Carlo-Simulationen und Kontinuums-Datensätzen, die bei Off-Peak-Energien gesammelt wurden, war Null.
Effizienz: Die Detektionseffizienz für das Signal wurde auf $(14,96 \pm 0,05)\%$ bestimmt.
Grenzwert des Verzweigungsverhältnisses: Unter Verwendung der Profile-Likelihood-Methode wird ein oberer Grenzwert für das Verzweigungsverhältnis auf einem Konfidenzniveau (C.L.) von 90 % festgelegt:
$\mathcal{B}(\eta \to e^\pm \mu^\mp) < 6,8 \times 10^{-7}$
Wilson-Koeffizienten: Dieses Ergebnis übersetzt sich in verbesserte Einschränkungen der effektiven Wilson-Koeffizienten. Für die axial-vektoriellen Operatoren werden die Grenzwerte verschärft auf $|C_{AL/R}^{q e \mu}/\Lambda^2| < 1,0 \times 10^{-3}$ GeV $^{-2}$ (für $q=u,d$ ) und $< 7,0 \times 10^{-4}$ GeV $^{-2}$ (für $q=s$ ).

Signifikanz und Ansprüche
Das Paper behauptet, dass dieses Ergebnis den bisherigen besten Grenzwert für $\mathcal{B}(\eta \to e^\pm \mu^\mp)$ um eine Größenordnung verbessert (von $6,0 \times 10^{-6}$ auf $6,8 \times 10^{-7}$ ). Durch die Verschärfung der Einschränkungen der Wilson-Koeffizienten bietet die Analyse strengere Grenzen für theoretische Modelle, die geladene Lepton-Flavor-Verletzung vorhersagen. Die Autoren betonen, dass die große Statistik des $J/\psi$ -Datensatzes, der von BESIII gesammelt wurde, eine einzigartige Gelegenheit bietet, diese seltenen Zerfälle zu untersuchen, was eine klare Signatur für potenzielle neue Physik jenseits des Standardmodells darstellt.