Belle II Collaboration, I. Adachi, L. Aggarwal, H. Aihara, N. Akopov, A. Aloisio, N. Althubiti, N. Anh Ky, D. M. Asner, H. Atmacan, T. Aushev, V. Aushev, M. Aversano, R. Ayad, V. Babu, H. Bae, S. Bahinipati, P. Bambade, Sw. Banerjee, S. Bansal, M. Barrett, J. Baudot, M. Bauer, A. Baur, A. Beaubien, F. Becherer, J. Becker, J. V. Bennett, F. U. Bernlochner, V. Bertacchi, M. Bertemes, E. Bertholet, M. Bessner, S. Bettarini, B. Bhuyan, F. Bianchi, L. Bierwirth, T. Bilka, D. Biswas, A. Bobrov, D. Bodrov, A. Bolz, J. Borah, A. Boschetti, A. Bozek, M. Bračko, P. Branchini, R. A. Briere, T. E. Browder, A. Budano, S. Bussino, Q. Campagna, M. Campajola, L. Cao, G. Casarosa, C. Cecchi, J. Cerasoli, M. -C. Chang, P. Chang, R. Cheaib, P. Cheema, B. G. Cheon, K. Chilikin, K. Chirapatpimol, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Cho, S. -K. Choi, S. Choudhury, L. Corona, J. X. Cui, F. Dattola, E. De La Cruz-Burelo, S. A. De La Motte, G. De Nardo, M. De Nuccio, G. De Pietro, R. de Sangro, M. Destefanis, S. Dey, R. Dhamija, A. Di Canto, F. Di Capua, J. Dingfelder, Z. Doležal, I. Domínguez Jiménez, T. V. Dong, M. Dorigo, D. Dorner, K. Dort, D. Dossett, S. Dreyer, S. Dubey, K. Dugic, G. Dujany, P. Ecker, M. Eliachevitch, P. Feichtinger, T. Ferber, T. Fillinger, C. Finck, G. Finocchiaro, A. Fodor, F. Forti, A. Frey, B. G. Fulsom, A. Gabrielli, M. Garcia-Hernandez, R. Garg, G. Gaudino, V. Gaur, A. Gaz, A. Gellrich, G. Ghevondyan, D. Ghosh, H. Ghumaryan, G. Giakoustidis, R. Giordano, A. Giri, A. Glazov, B. Gobbo, R. Godang, O. Gogota, P. Goldenzweig, S. Granderath, D. Greenwald, Z. Gruberová, T. Gu, K. Gudkova, I. Haide, S. Halder, Y. Han, T. Hara, C. Harris, K. Hayasaka, H. Hayashii, S. Hazra, C. Hearty, M. T. Hedges, A. Heidelbach, I. Heredia de la Cruz, M. Hernández Villanueva, T. Higuchi, M. Hoek, M. Hohmann, P. Horak, C. -L. Hsu, T. Humair, T. Iijima, K. Inami, N. Ipsita, A. Ishikawa, R. Itoh, M. Iwasaki, P. Jackson, W. W. Jacobs, E. -J. Jang, S. Jia, Y. Jin, A. Johnson, K. K. Joo, H. Junkerkalefeld, D. Kalita, A. B. Kaliyar, J. Kandra, K. H. Kang, S. Kang, G. Karyan, T. Kawasaki, F. Keil, C. Kiesling, C. -H. Kim, D. Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kim, H. Kindo, K. Kinoshita, P. Kodyš, T. Koga, S. Kohani, K. Kojima, T. Konno, A. Korobov, S. Korpar, E. Kovalenko, R. Kowalewski, P. Križan, P. Krokovny, T. Kuhr, Y. Kulii, J. Kumar, M. Kumar, R. Kumar, K. Kumara, T. Kunigo, A. Kuzmin, Y. -J. Kwon, S. Lacaprara, K. Lalwani, T. Lam, L. Lanceri, J. S. Lange, M. Laurenza, K. Lautenbach, R. Leboucher, F. R. Le Diberder, M. J. Lee, P. Leo, C. Lemettais, D. Levit, P. M. Lewis, L. K. Li, S. X. Li, Y. Li, Y. B. Li, J. Libby, Z. Liptak, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Z. Q. Liu, D. Liventsev, S. Longo, T. Lueck, C. Lyu, Y. Ma, M. Maggiora, S. P. Maharana, R. Maiti, S. Maity, G. Mancinelli, R. Manfredi, E. Manoni, M. Mantovano, D. Marcantonio, S. Marcello, C. Marinas, C. Martellini, A. Martens, A. Martini, T. Martinov, L. Massaccesi, M. Masuda, D. Matvienko, S. K. Maurya, J. A. McKenna, R. Mehta, F. Meier, M. Merola, F. Metzner, C. Miller, M. Mirra, S. Mitra, K. Miyabayashi, R. Mizuk, G. B. Mohanty, S. Mondal, S. Moneta, H. -G. Moser, M. Mrvar, R. Mussa, I. Nakamura, M. Nakao, Y. Nakazawa, A. Narimani Charan, M. Naruki, D. Narwal, Z. Natkaniec, A. Natochii, L. Nayak, M. Nayak, G. Nazaryan, M. Neu, M. Niiyama, S. Nishida, S. Ogawa, Y. Onishchuk, H. Ono, G. Pakhlova, S. Pardi, K. Parham, H. Park, J. Park, S. -H. Park, B. Paschen, A. Passeri, S. Patra, S. Paul, T. K. Pedlar, R. Peschke, R. Pestotnik, M. Piccolo, L. E. Piilonen, G. Pinna Angioni, P. L. M. Podesta-Lerma, T. Podobnik, S. Pokharel, C. Praz, S. Prell, E. Prencipe, M. T. Prim, I. Prudiiev, H. Purwar, P. Rados, G. Raeuber, S. Raiz, N. Rauls, M. Reif, S. Reiter, M. Remnev, L. Reuter, I. Ripp-Baudot, G. Rizzo, S. H. Robertson, M. Roehrken, J. M. Roney, A. Rostomyan, N. Rout, D. A. Sanders, S. Sandilya, L. Santelj, Y. Sato, V. Savinov, B. Scavino, C. Schmitt, S. Schneider, M. Schnepf, C. Schwanda, Y. Seino, A. Selce, K. Senyo, J. Serrano, M. E. Sevior, C. Sfienti, W. Shan, C. Sharma, C. P. Shen, X. D. Shi, T. Shillington, T. Shimasaki, J. -G. Shiu, D. Shtol, A. Sibidanov, F. Simon, J. B. Singh, J. Skorupa, R. J. Sobie, M. Sobotzik, A. Soffer, A. Sokolov, E. Solovieva, S. Spataro, B. Spruck, M. Starič, P. Stavroulakis, S. Stefkova, R. Stroili, M. Sumihama, K. Sumisawa, W. Sutcliffe, N. Suwonjandee, H. Svidras, M. Takahashi, M. Takizawa, U. Tamponi, S. Tanaka, K. Tanida, F. Tenchini, A. Thaller, O. Tittel, R. Tiwary, D. Tonelli, E. Torassa, K. Trabelsi, M. Uchida, I. Ueda, T. Uglov, K. Unger, Y. Unno, K. Uno, S. Uno, Y. Ushiroda, S. E. Vahsen, R. van Tonder, K. E. Varvell, M. Veronesi, A. Vinokurova, V. S. Vismaya, L. Vitale, V. Vobbilisetti, R. Volpe, A. Vossen, B. Wach, M. Wakai, S. Wallner, E. Wang, M. -Z. Wang, Z. Wang, A. Warburton, M. Watanabe, S. Watanuki, C. Wessel, E. Won, X. P. Xu, B. D. Yabsley, S. Yamada, S. B. Yang, J. Yelton, J. H. Yin, Y. M. Yook, K. Yoshihara, C. Z. Yuan, L. Zani, F. Zeng, B. Zhang, V. Zhilich, J. S. Zhou, Q. D. Zhou, X. Y. Zhou, V. I. Zhukova, R. Žlebčík
{"title":"Determination of $|V_{ub}|$ from simultaneous measurements of untagged $B^0\\toπ^- \\ell^+ ν_{\\ell}$ and $B^+\\toρ^0 \\ell^+ν_{\\ell}$ decays","authors":"Belle II Collaboration, I. Adachi, L. Aggarwal, H. Aihara, N. Akopov, A. Aloisio, N. Althubiti, N. Anh Ky, D. M. Asner, H. Atmacan, T. Aushev, V. Aushev, M. Aversano, R. Ayad, V. Babu, H. Bae, S. Bahinipati, P. Bambade, Sw. Banerjee, S. Bansal, M. Barrett, J. Baudot, M. Bauer, A. Baur, A. Beaubien, F. Becherer, J. Becker, J. V. Bennett, F. U. Bernlochner, V. Bertacchi, M. Bertemes, E. Bertholet, M. Bessner, S. Bettarini, B. Bhuyan, F. Bianchi, L. Bierwirth, T. Bilka, D. Biswas, A. Bobrov, D. Bodrov, A. Bolz, J. Borah, A. Boschetti, A. Bozek, M. Bračko, P. Branchini, R. A. Briere, T. E. Browder, A. Budano, S. Bussino, Q. Campagna, M. Campajola, L. Cao, G. Casarosa, C. Cecchi, J. Cerasoli, M. -C. Chang, P. Chang, R. Cheaib, P. Cheema, B. G. Cheon, K. Chilikin, K. Chirapatpimol, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Cho, S. -K. Choi, S. Choudhury, L. Corona, J. X. Cui, F. Dattola, E. De La Cruz-Burelo, S. A. De La Motte, G. De Nardo, M. De Nuccio, G. De Pietro, R. de Sangro, M. Destefanis, S. Dey, R. Dhamija, A. Di Canto, F. Di Capua, J. Dingfelder, Z. Doležal, I. Domínguez Jiménez, T. V. Dong, M. Dorigo, D. Dorner, K. Dort, D. Dossett, S. Dreyer, S. Dubey, K. Dugic, G. Dujany, P. Ecker, M. Eliachevitch, P. Feichtinger, T. Ferber, T. Fillinger, C. Finck, G. Finocchiaro, A. Fodor, F. Forti, A. Frey, B. G. Fulsom, A. Gabrielli, M. Garcia-Hernandez, R. Garg, G. Gaudino, V. Gaur, A. Gaz, A. Gellrich, G. Ghevondyan, D. Ghosh, H. Ghumaryan, G. Giakoustidis, R. Giordano, A. Giri, A. Glazov, B. Gobbo, R. Godang, O. Gogota, P. Goldenzweig, S. Granderath, D. Greenwald, Z. Gruberová, T. Gu, K. Gudkova, I. Haide, S. Halder, Y. Han, T. Hara, C. Harris, K. Hayasaka, H. Hayashii, S. Hazra, C. Hearty, M. T. Hedges, A. Heidelbach, I. Heredia de la Cruz, M. Hernández Villanueva, T. Higuchi, M. Hoek, M. Hohmann, P. Horak, C. -L. Hsu, T. Humair, T. Iijima, K. Inami, N. Ipsita, A. Ishikawa, R. Itoh, M. Iwasaki, P. Jackson, W. W. Jacobs, E. -J. Jang, S. Jia, Y. Jin, A. Johnson, K. K. Joo, H. Junkerkalefeld, D. Kalita, A. B. Kaliyar, J. Kandra, K. H. Kang, S. Kang, G. Karyan, T. Kawasaki, F. Keil, C. Kiesling, C. -H. Kim, D. Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kim, H. Kindo, K. Kinoshita, P. Kodyš, T. Koga, S. Kohani, K. Kojima, T. Konno, A. Korobov, S. Korpar, E. Kovalenko, R. Kowalewski, P. Križan, P. Krokovny, T. Kuhr, Y. Kulii, J. Kumar, M. Kumar, R. Kumar, K. Kumara, T. Kunigo, A. Kuzmin, Y. -J. Kwon, S. Lacaprara, K. Lalwani, T. Lam, L. Lanceri, J. S. Lange, M. Laurenza, K. Lautenbach, R. Leboucher, F. R. Le Diberder, M. J. Lee, P. Leo, C. Lemettais, D. Levit, P. M. Lewis, L. K. Li, S. X. Li, Y. Li, Y. B. Li, J. Libby, Z. Liptak, M. H. Liu, Q. Y. Liu, Z. Q. Liu, D. Liventsev, S. Longo, T. Lueck, C. Lyu, Y. Ma, M. Maggiora, S. P. Maharana, R. Maiti, S. Maity, G. Mancinelli, R. Manfredi, E. Manoni, M. Mantovano, D. Marcantonio, S. Marcello, C. Marinas, C. Martellini, A. Martens, A. Martini, T. Martinov, L. Massaccesi, M. Masuda, D. Matvienko, S. K. Maurya, J. A. McKenna, R. Mehta, F. Meier, M. Merola, F. Metzner, C. Miller, M. Mirra, S. Mitra, K. Miyabayashi, R. Mizuk, G. B. Mohanty, S. Mondal, S. Moneta, H. -G. Moser, M. Mrvar, R. Mussa, I. Nakamura, M. Nakao, Y. Nakazawa, A. Narimani Charan, M. Naruki, D. Narwal, Z. Natkaniec, A. Natochii, L. Nayak, M. Nayak, G. Nazaryan, M. Neu, M. Niiyama, S. Nishida, S. Ogawa, Y. Onishchuk, H. Ono, G. Pakhlova, S. Pardi, K. Parham, H. Park, J. Park, S. -H. Park, B. Paschen, A. Passeri, S. Patra, S. Paul, T. K. Pedlar, R. Peschke, R. Pestotnik, M. Piccolo, L. E. Piilonen, G. Pinna Angioni, P. L. M. Podesta-Lerma, T. Podobnik, S. Pokharel, C. Praz, S. Prell, E. Prencipe, M. T. Prim, I. Prudiiev, H. Purwar, P. Rados, G. Raeuber, S. Raiz, N. Rauls, M. Reif, S. Reiter, M. Remnev, L. Reuter, I. Ripp-Baudot, G. Rizzo, S. H. Robertson, M. Roehrken, J. M. Roney, A. Rostomyan, N. Rout, D. A. Sanders, S. Sandilya, L. Santelj, Y. Sato, V. Savinov, B. Scavino, C. Schmitt, S. Schneider, M. Schnepf, C. Schwanda, Y. Seino, A. Selce, K. Senyo, J. Serrano, M. E. Sevior, C. Sfienti, W. Shan, C. Sharma, C. P. Shen, X. D. Shi, T. Shillington, T. Shimasaki, J. -G. Shiu, D. Shtol, A. Sibidanov, F. Simon, J. B. Singh, J. Skorupa, R. J. Sobie, M. Sobotzik, A. Soffer, A. Sokolov, E. Solovieva, S. Spataro, B. Spruck, M. Starič, P. Stavroulakis, S. Stefkova, R. Stroili, M. Sumihama, K. Sumisawa, W. Sutcliffe, N. Suwonjandee, H. Svidras, M. Takahashi, M. Takizawa, U. Tamponi, S. Tanaka, K. Tanida, F. Tenchini, A. Thaller, O. Tittel, R. Tiwary, D. Tonelli, E. Torassa, K. Trabelsi, M. Uchida, I. Ueda, T. Uglov, K. Unger, Y. Unno, K. Uno, S. Uno, Y. Ushiroda, S. E. Vahsen, R. van Tonder, K. E. Varvell, M. Veronesi, A. Vinokurova, V. S. Vismaya, L. Vitale, V. Vobbilisetti, R. Volpe, A. Vossen, B. Wach, M. Wakai, S. Wallner, E. Wang, M. -Z. Wang, Z. Wang, A. Warburton, M. Watanabe, S. Watanuki, C. Wessel, E. Won, X. P. Xu, B. D. Yabsley, S. Yamada, S. B. Yang, J. Yelton, J. H. Yin, Y. M. Yook, K. Yoshihara, C. Z. Yuan, L. Zani, F. Zeng, B. Zhang, V. Zhilich, J. S. Zhou, Q. D. Zhou, X. Y. Zhou, V. I. Zhukova, R. Žlebčík","doi":"arxiv-2407.17403","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"We present a measurement of $|V_{ub}|$ from a simultaneous study of the\ncharmless semileptonic decays $B^0\\to\\pi^- \\ell^+ \\nu_{\\ell}$ and $B^+\\to\\rho^0\n\\ell^+\\nu_{\\ell}$, where $\\ell = e, \\mu$. This measurement uses a data sample\nof 387 million $B\\overline{B}$ meson pairs recorded by the Belle~II detector at\nthe SuperKEKB electron-positron collider between 2019 and 2022. The two decays\nare reconstructed without identifying the partner $B$ mesons. We simultaneously\nmeasure the differential branching fractions of $B^0\\to\\pi^- \\ell^+ \\nu_{\\ell}$\nand $B^+\\to\\rho^0 \\ell^+\\nu_{\\ell}$ decays as functions of $q^2$ (momentum\ntransfer squared). From these, we obtain total branching fractions\n$B(B^0\\to\\pi^- \\ell^+ \\nu_{\\ell}) = (1.516 \\pm 0.042 (\\mathrm{stat}) \\pm 0.059\n(\\mathrm{syst})) \\times 10^{-4}$ and $B(B^+\\to\\rho^0 \\ell^+\\nu_{\\ell}) = (1.625\n\\pm 0.079 (\\mathrm{stat}) \\pm 0.180 (\\mathrm{syst})) \\times 10^{-4}$. By\nfitting the measured $B^0\\to\\pi^- \\ell^+ \\nu_{\\ell}$ partial branching\nfractions as functions of $q^2$, together with constraints on the\nnon-perturbative hadronic contribution from lattice QCD calculations, we obtain\n$|V_{ub}|$ = $(3.93 \\pm 0.09 \\pm 0.13 \\pm 0.19) \\times 10^{-3}$. Here, the\nfirst uncertainty is statistical, the second is systematic, and the third is\ntheoretical.","PeriodicalId":501181,"journal":{"name":"arXiv - PHYS - High Energy Physics - Experiment","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"arXiv - PHYS - High Energy Physics - Experiment","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/arxiv-2407.17403","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
Abstract
We present a measurement of $|V_{ub}|$ from a simultaneous study of the
charmless semileptonic decays $B^0\to\pi^- \ell^+ \nu_{\ell}$ and $B^+\to\rho^0
\ell^+\nu_{\ell}$, where $\ell = e, \mu$. This measurement uses a data sample
of 387 million $B\overline{B}$ meson pairs recorded by the Belle~II detector at
the SuperKEKB electron-positron collider between 2019 and 2022. The two decays
are reconstructed without identifying the partner $B$ mesons. We simultaneously
measure the differential branching fractions of $B^0\to\pi^- \ell^+ \nu_{\ell}$
and $B^+\to\rho^0 \ell^+\nu_{\ell}$ decays as functions of $q^2$ (momentum
transfer squared). From these, we obtain total branching fractions
$B(B^0\to\pi^- \ell^+ \nu_{\ell}) = (1.516 \pm 0.042 (\mathrm{stat}) \pm 0.059
(\mathrm{syst})) \times 10^{-4}$ and $B(B^+\to\rho^0 \ell^+\nu_{\ell}) = (1.625
\pm 0.079 (\mathrm{stat}) \pm 0.180 (\mathrm{syst})) \times 10^{-4}$. By
fitting the measured $B^0\to\pi^- \ell^+ \nu_{\ell}$ partial branching
fractions as functions of $q^2$, together with constraints on the
non-perturbative hadronic contribution from lattice QCD calculations, we obtain
$|V_{ub}|$ = $(3.93 \pm 0.09 \pm 0.13 \pm 0.19) \times 10^{-3}$. Here, the
first uncertainty is statistical, the second is systematic, and the third is
theoretical.