⚛️ high-energy experiments

Precision measurements of semleptonic decays $D^0 \to π^-\ell^+ν_\ell$ and $D^+ \to π^0\ell^+ν_\ell$ ( $\ell =e,μ$ )

En utilisant 20,3 fb $^{-1}$ de données de collisions $e^+e^-$ collectées par le détecteur BESIII, cette étude présente les mesures les plus précises à ce jour des fractions de branchement, des taux de désintégration partiels et des asymétries antérieures-postérieuresorières pour les désintégrations sémileptoniques $D^0 \to \pi^-\ell^+\nu_\ell$ et $D^+\to \pi^0\ell^+\nu_\ell$ ( $\ell=e, \mu$ ), à partir desquelles le produit $f^{D\to\pi}_+(0)|V_{cd}|$ est déterminé et utilisé pour extraire l'élément de la matrice CKM $|V_{cd}|$ et le facteur de forme $f^{D\to\pi}_+(0)$ tout en testant l'universalité du goût leptonique et en recherchant des contributions de courants scalaires.

Auteurs originaux : BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, M. S. Anderson, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. BarbagiovannBESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, M. S. Anderson, 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, Chao 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 Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, E. Di Fiore, 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, Shaoxu Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, K. X. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, Jin Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Xu Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Yunong Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, 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. Hüsken, N. in der Wiesche, 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, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L. Jin, 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. Kröger, L. Krümmel, Y. Y. Kuang, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kühn, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, Chunkai Li, Cong Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, Hui Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, L. K. Li, Lei 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, Shanshan 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. H. 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, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, Kun Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu 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. T. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Yi 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, Heng 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, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Maity, S. Malde, L. M. Mansur, 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, A. F. Mohammad, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, 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, I. V. Ovtin, S. Pacetti, Y. Pan, C. Y. Pang, 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. Pöpping, F. Z. Qi, H. R. 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, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, W. R. Ruangyoo, 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, Ch. Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, 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, N. T. Tagsinsit, 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, K. Yu. Todyshev, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, Bin Wang, Bo Wang, C. Wang, Chao Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. H. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, Mi Wang, N. Y. Wang, P. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Yanning Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Zhi Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie 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, L. Y. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Youhua Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, K. Yi, Junhao Yin, Qiqin Yin, 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, Yongchao Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, Jie Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Yujie Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, Gengyuan Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. L. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, Han 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, Jianyu Zhang, Jin Zhang, Jiyuan Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Yao Zhang, Yu Zhang, Yu Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, Zhilong Zhang, Ziyang Zhang, Ziyu Zhang, G. Zhao, J. -P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei 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, Lin 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

Publié 2026-07-28

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CC BY 4.0

Auteurs originaux : BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, M. S. Anderson, 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, Chao 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 Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, E. Di Fiore, 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, Shaoxu Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, K. X. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, Jin Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Xu Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Yunong Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, 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. Hüsken, N. in der Wiesche, 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, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L. Jin, 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. Kröger, L. Krümmel, Y. Y. Kuang, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kühn, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, Chunkai Li, Cong Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, Hui Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, L. K. Li, Lei 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, Shanshan 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. H. 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, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, Kun Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu 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. T. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Yi 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, Heng 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, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Maity, S. Malde, L. M. Mansur, 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, A. F. Mohammad, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, 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, I. V. Ovtin, S. Pacetti, Y. Pan, C. Y. Pang, 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. Pöpping, F. Z. Qi, H. R. 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, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, W. R. Ruangyoo, 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, Ch. Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, 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, N. T. Tagsinsit, 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, K. Yu. Todyshev, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, Bin Wang, Bo Wang, C. Wang, Chao Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. H. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, Mi Wang, N. Y. Wang, P. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Yanning Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Zhi Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie 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, L. Y. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Youhua Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, K. Yi, Junhao Yin, Qiqin Yin, 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, Yongchao Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, Jie Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Yujie Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, Gengyuan Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. L. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, Han 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, Jianyu Zhang, Jin Zhang, Jiyuan Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Yao Zhang, Yu Zhang, Yu Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, Zhilong Zhang, Ziyang Zhang, Ziyu Zhang, G. Zhao, J. -P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, Lei 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, Lin 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

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Imaginez l'univers comme un immense chantier de construction en pleine effervescence où de minuscules blocs de construction appelés particules sont constamment assemblés et démontés. Dans le secteur « charme » de ce chantier, il existe des briques spéciales et éphémères appelées mésons D. Ces briques sont fascinantes car elles sont composées d'un quark de charme lourd et d'un partenaire plus léger, et lorsqu'elles se désintègrent, elles révèlent les règles secrètes de la force faible de l'univers — la colle invisible qui permet aux particules de changer d'identité. L'une des règles les plus importantes de ce jeu est l'« universalité du goût leptonique », qui est comme un videur très strict à l'entrée d'un club cosmique : il exige que l'univers traite les électrons et les muons (deux types différents de particules légères) exactement de la même manière, quelles que soient leurs légères différences de poids. Si le videur laissait passer l'un tout en refusant l'autre, cela signifierait que le livre de règles est erroné et qu'une toute nouvelle physique, encore inconnue, se cache dans l'ombre. Les scientifiques ont traqué cette « rupture de règle du videur » dans d'autres parties du chantier, mais le secteur de charme est resté un mystère, attendant un regard plus attentif.

Mais une équipe massive de scientifiques connue sous le nom de Collaboration BESIII a enfin pris une loupe pour examiner ces briques de charme spécifiques. À l'aide d'un détecteur géant en Chine qui agit comme une caméra haute vitesse pour les collisions de particules, ils ont analysé un ensemble massif de données correspondant à une luminosité intégrée de 20,3 fb⁻¹ pour capturer les désintégrations de mésons D en pions, un lepton (soit un électron, soit un muon) et un neutrino fantomatique. Considérez cela comme essayer de comprendre la recette d'un gâteau en regardant sa cuisson et en mesurant soigneusement les miettes laissées derrière. L'équipe a mesuré précisément la fréquence à laquelle ces recettes de désintégration spécifiques se produisent, trouvant que le méson D0 se désintègre en un pion et un électron environ 2,950 fois sur 1 000 essais, et en un pion et un muon environ 2,817 fois sur 1 000. Pour le méson D+ chargé, les chiffres sont légèrement plus élevés, autour de 3,622 et 3,507 fois sur 1 000, respectivement. Ce ne sont pas de simples estimations approximatives ; l'équipe a mesuré ces valeurs avec une telle précision qu'elles sont les meilleurs chiffres que nous ayons jamais vus, améliant les records précédents d'un facteur deux à trois.

Mais la véritable magie ne consistait pas seulement à compter les miettes ; il s'agissait de vérifier si l'univers jouait équitablement. Les scientifiques ont comparé les recettes « électron » aux recettes « muon » pour voir si le videur faisait preuve de partialité. Ils ont découvert que le rapport entre les muons et les électrons est très proche de ce que prédit le Modèle Standard (l'actuel livre de règles de la physique), sans aucune partialité significative détectée. Cela signifie que, du moins dans ces désintégrations de charme spécifiques, l'univers traite toujours les électrons et les muons avec le même respect. De plus, ils ont cherché un « courant scalaire » sournois — une force supplémentaire hypothétique qui pourrait se cacher dans le processus de désintégration, agissant comme un ingrédient secret qui changerait le goût du gâteau. Après avoir analysé les angles et les énergies des particules qui s'échappent, ils n'ont trouvé aucune preuve de cet ingrédient secret. Les données suggèrent que si cette force secrète existe, elle est incroyablement faible, se cachant si bien qu'elle n'a pas encore laissé d'empreinte détectable. En combinant toutes ces mesures précises, l'équipe a également calculé un nombre fondamental appelé élément de la matrice CKM, qui aide à cartographier comment les quarks se transforment les uns en les autres, nous offrant une carte plus nette et plus précise des blocs de construction fondamentaux de l'univers.

Résumé Technique : Mesures de Précision des Désintégrations Sémileptoniques $D^0 \to \pi^- \ell^+ \nu_\ell$ et $D^+ \to \pi^0 \ell^+ \nu_\ell$

Problématique et Motivation
Les études expérimentales des désintégrations sémileptoniques des mésons charmés sont essentielles pour comprendre les interactions faibles et fortes au sein du secteur du charme. Ces processus permettent l'extraction du produit du module de l'élément de la matrice de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) $|V_{cd}|$ et du facteur de forme de la transition hadronique $f^{D\to\pi}_+(0)$ . Cette extraction sert deux objectifs primaires : tester les prédictions théoriques des facteurs de forme (calculés via des approches telles que la QCD sur réseau, les sommes de règles de somme de cônes de lumière de la QCD et les modèles de quarks) et tester l'unité de la matrice CKM.

De plus, ces désintégrations constituent une sonde pour l'Universalité du Genre Leptonique (LFU) et la Nouvelle Physique (NP). Bien que le Modèle Standard (SM) prédise des interactions équivalentes pour toutes les générations de leptons, des anomalies dans les transitions $b \to c \ell^+ \bar{\nu}_\ell$ ont suggéré des écarts. Les modèles théoriques, incluant les modèles à deux doublets de Higgs et les scénarios de leptoquarks, proposent que des contributions de courants scalaires dans les interactions faibles pourraient expliquer ces divergences. La transition $c \to d \ell^+ \nu_\ell$ dans les désintégrations $D \to \pi \ell^+ \nu_\ell$ est particulièrement prometteuse pour contraindre ces courants scalaires en raison de leurs fractions de branchement relativement grandes et de leurs hautes efficacités de détection. Avant ce travail, les contraintes expérimentales sur les courants scalaires et les asymétries de distribution vers l'avant-arrière (forward-backward) dans ces désintégrations spécifiques étaient inexistantes, et les mesures de fraction de branchement existantes manquaient de la précision requise pour des tests rigoureux.

Méthodologie
L'analyse utilise $20,3 \text{ fb}^{-1}$ de données de collisions $e^+e^-$ collectées à une énergie de centre de masse de $\sqrt{s} = 3,773 \text{ GeV}$ par le détecteur BESIII. À cette énergie, les paires $D\bar{D}$ sont produites via la résonance $\psi(3770)$ .

Méthode Double-Tag (DT) : L'étude emploie la technique du double-tag pour mesurer les fractions de branchement absolues. Les candidats Single-tag (ST) sont reconstruits dans divers modes hadroniques ( $\bar{D}^0 \to K^+\pi^-, K^+\pi^-\pi^0$ , etc. et $D^- \to K^+\pi^-\pi^-$ , etc.). Les événements de signal sont identifiés dans le système de recul de ces candidats ST.
Sélection des Événements : Les candidats de signal pour $D^0 \to \pi^- \ell^+ \nu_\ell$ et $D^+ \to \pi^0 \ell^+ \nu_\ell$ ( $\ell = e, \mu$ ) sont sélectionnés sur la base de variables cinématiques, de l'identification des particules (PID) utilisant les informations de $dE/dx$, de Temps de Vol (TOF) et du Calorimètre Électromagnétique (EMC), ainsi que de critères de veto spécifiques pour supprimer les bruits de fond (par exemple, veto $K_S^0$ , rejet de photons ou de traces supplémentaires).
Extraction du Signal : La distribution de la masse manquante au carré ( $M^2_{miss}$ ) est utilisée pour extraire les rendements de signal. Des ajustements (fits) sont effectués dans dix intervalles de $q^2$ pour déterminer les taux de désintégration partiels.
Extraction du Facteur de Forme : Les facteurs de forme de la transition hadronique sont modélisés à l'aide d'une expansion en série à deux paramètres. Un ajustement simultané est réalisé sur les taux de désintégration partiels des quatre canaux ( $D^0 \to \pi^- e^+ \nu_e, D^0 \to \pi^- \mu^+ \nu_\mu, D^+ \to \pi^0 e^+ \nu_e, D^+ \to \pi^0 \mu^+ \nu_\mu$ ) pour extraire $f^{D\to\pi}_+(0)|V_{cd}|$ .
Courant Scalaire et Asymétrie : L'asymétrie vers l'avant-arrière ( $A_{FB}$ ) est mesurée dans des intervalles de $q^2$ . Un ajustement simultané des taux de désintégration partiels et de $A_{FB}$ est effectué pour contraindre les coefficients de Wilson complexes ( $C_S^\ell$ ) associés aux courants scalaires.

Contributions Clés et Résultats

Fractions de Branchement : L'article rapporte les premières mesures de précision des fractions de branchement pour les quatre modes de désintégration en utilisant l'ensemble complet des données. Les résultats sont :
- $\mathcal{B}(D^0 \to \pi^- e^+ \nu_e) = (2,950 \pm 0,017_{\text{stat}} \pm 0,017_{\text{syst}}) \times 10^{-3}$
- $\mathcal{B}(D^0 \to \pi^- \mu^+ \nu_\mu) = (2,817 \pm 0,037_{\text{stat}} \pm 0,019_{\text{syst}}) \times 10^{-3}$
- $\mathcal{B}(D^+ \to \pi^0 e^+ \nu_e) = (3,622 \pm 0,034_{\text{stat}} \pm 0,018_{\text{syst}}) \times 10^{-3}$
- $\mathcal{B}(D^+ \to \pi^0 \mu^+ \nu_\mu) = (3,507 \pm 0,043_{\text{stat}} \pm 0,026_{\text{syst}}) \times 10^{-3}$
  Ces mesures améliorent les résultats précédents de BESIII d'un facteur 2 à 3.
Facteur de Forme et Élément CKM : Par un ajustement simultané, le produit du facteur de forme au transfert de moment nul et de l'élément CKM est déterminé :
- $f^{D\to\pi}_+(0)|V_{cd}| = 0,1425 \pm 0,0005_{\text{stat}} \pm 0,0003_{\text{syst}}$ .
  En utilisant la valeur de l'ajustement global du SM pour $|V_{cd}|$ , le facteur de forme est extrait comme étant $f^{D\to\pi}_+(0) = 0,6339 \pm 0,0024_{\text{stat}} \pm 0,0014_{\text{syst}}$ . Inversement, en utilisant les calculs de la QCD sur réseau pour le facteur de forme, l'élément CKM est déterminé comme étant $|V_{cd}| = 0,2262 \pm 0,0008_{\text{stat}} \pm 0,0005_{\text{syst}} \pm 0,0018_{\text{LQCD}}$ .
Universalité du Genre Leptonique (LFU) : Les rapports des fractions de branchement semimuoniques sur semielectroniques sont mesurés :
- $R^0_{\text{LFU}} = 0,947 \pm 0,014_{\text{stat}} \pm 0,005_{\text{syst}}$
- $R^+_{\text{LFU}} = 0,973 \pm 0,015_{\text{stat}} \pm 0,006_{\text{syst}}$
  Ces résultats sont cohérents avec les prédictions du SM à $2,5\sigma$ et $0,7\sigma$ , respectivement.
Asymétries Vers l'Avant-Arrière : Ce travail présente les premières mesures expérimentales des asymétries vers l'avant-arrière ( $A_{FB}$ ) pour les désintégrations $D \to \pi \ell^+ \nu_\ell$ dans des intervalles de $q^2$ . Les asymétries mesurées sont cohérentes avec les prédictions du SM.
Contraintes sur les Courants Scalaires : En ajustant les taux de désintégration partiels et $A_{FB}$ , l'article établit les premières contraintes expérimentales sur la contribution du courant scalaire dans la transition $c \to d \ell^+ \nu_\ell$ . Les résultats pour le canal muonique sont :
- $\text{Re}(C_S^\mu) = 0,022 \pm 0,023_{\text{stat}} \pm 0,003_{\text{syst}}$
- $|\text{Im}(C_S^\mu)| = 0,000 \pm 0,038_{\text{stat}} \pm 0,012_{\text{syst}}$
  Aucune preuve de courants scalaires au-delà du SM n'est trouvée. La signification d'un $C_S^\mu$ non nul est estimée à $1,6\sigma$ .

Signification
L'article affirme que ces résultats représentent les mesures les plus précises à ce jour pour ces modes de désintégration, supplantant les analyses précédentes de BESIII. L'amélioration de la précision sur $f^{D\to\pi}_+(0)$ et $|V_{cd}|$ constitue un test rigoureux pour les calculs théoriques, particulièrement la QCD sur réseau. La première mesure des asymétries vers l'avant-arrière et les contraintes résultantes sur les courants scalaires offrent des données nouvelles et critiques pour l'investigation de la potentielle Nouvelle Physique dans le secteur du charme, spécifiquement concernant les contributions de courants scalaires qui pourraient expliquer les anomalies observées dans d'autres secteurs de saveur. La cohérence des rapports de LFU avec le Modèle Standard soutient davantage la description du SM de ces interactions dans la précision expérimentale actuelle.

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