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. 2014 Nov 14;113(20):201801.
doi: 10.1103/PhysRevLett.113.201801. Epub 2014 Nov 10.

Search for a dark photon in e(+)e(-) collisions at BABAR

J P Lees  1 , V Poireau  1 , V Tisserand  1 , E Grauges  2 , A Palano  3 , G Eigen  4 , B Stugu  4 , D N Brown  5 , M Feng  5 , L T Kerth  5 , Yu G Kolomensky  5 , M J Lee  5 , G Lynch  5 , H Koch  6 , T Schroeder  6 , C Hearty  7 , T S Mattison  7 , J A McKenna  7 , R Y So  7 , A Khan  8 , V E Blinov  9 , A R Buzykaev  10 , V P Druzhinin  11 , V B Golubev  11 , E A Kravchenko  11 , A P Onuchin  9 , S I Serednyakov  11 , Yu I Skovpen  11 , E P Solodov  11 , K Yu Todyshev  11 , A J Lankford  12 , M Mandelkern  12 , B Dey  13 , J W Gary  13 , O Long  13 , C Campagnari  14 , M Franco Sevilla  14 , T M Hong  14 , D Kovalskyi  14 , J D Richman  14 , C A West  14 , A M Eisner  15 , W S Lockman  15 , W Panduro Vazquez  15 , B A Schumm  15 , A Seiden  15 , D S Chao  16 , C H Cheng  16 , B Echenard  16 , K T Flood  16 , D G Hitlin  16 , T S Miyashita  16 , P Ongmongkolkul  16 , F C Porter  16 , R Andreassen  17 , Z Huard  17 , B T Meadows  17 , B G Pushpawela  17 , M D Sokoloff  17 , L Sun  17 , P C Bloom  18 , W T Ford  18 , A Gaz  18 , J G Smith  18 , S R Wagner  18 , R Ayad  19 , W H Toki  19 , B Spaan  20 , D Bernard  21 , M Verderi  21 , S Playfer  22 , D Bettoni  23 , C Bozzi  23 , R Calabrese  24 , G Cibinetto  24 , E Fioravanti  24 , I Garzia  24 , E Luppi  24 , L Piemontese  23 , V Santoro  23 , A Calcaterra  25 , R de Sangro  25 , G Finocchiaro  25 , S Martellotti  25 , P Patteri  25 , I M Peruzzi  25 , M Piccolo  25 , M Rama  25 , A Zallo  25 , R Contri  26 , M Lo Vetere  26 , M R Monge  26 , S Passaggio  27 , C Patrignani  26 , E Robutti  27 , B Bhuyan  28 , V Prasad  28 , A Adametz  29 , U Uwer  29 , H M Lacker  30 , P D Dauncey  31 , U Mallik  32 , C Chen  33 , J Cochran  33 , S Prell  33 , H Ahmed  34 , A V Gritsan  35 , N Arnaud  36 , M Davier  36 , D Derkach  36 , G Grosdidier  36 , F Le Diberder  36 , A M Lutz  36 , B Malaescu  36 , P Roudeau  36 , A Stocchi  36 , G Wormser  36 , D J Lange  37 , D M Wright  37 , J P Coleman  38 , J R Fry  38 , E Gabathuler  38 , D E Hutchcroft  38 , D J Payne  38 , C Touramanis  38 , A J Bevan  39 , F Di Lodovico  39 , R Sacco  39 , G Cowan  40 , J Bougher  41 , D N Brown  41 , C L Davis  41 , A G Denig  42 , M Fritsch  42 , W Gradl  42 , K Griessinger  42 , A Hafner  42 , K R Schubert  42 , R J Barlow  43 , G D Lafferty  43 , R Cenci  44 , B Hamilton  44 , A Jawahery  44 , D A Roberts  44 , R Cowan  45 , G Sciolla  45 , R Cheaib  46 , P M Patel  46 , S H Robertson  46 , N Neri  47 , F Palombo  48 , L Cremaldi  49 , R Godang  49 , P Sonnek  49 , D J Summers  49 , M Simard  50 , P Taras  50 , G De Nardo  51 , G Onorato  51 , C Sciacca  51 , M Martinelli  52 , G Raven  52 , C P Jessop  53 , J M LoSecco  53 , K Honscheid  54 , R Kass  54 , E Feltresi  55 , M Margoni  55 , M Morandin  56 , M Posocco  56 , M Rotondo  56 , G Simi  55 , F Simonetto  55 , R Stroili  55 , S Akar  57 , E Ben-Haim  57 , M Bomben  57 , G R Bonneaud  57 , H Briand  57 , G Calderini  57 , J Chauveau  57 , Ph Leruste  57 , G Marchiori  57 , J Ocariz  57 , M Biasini  58 , E Manoni  59 , S Pacetti  58 , A Rossi  59 , C Angelini  60 , G Batignani  60 , S Bettarini  60 , M Carpinelli  60 , G Casarosa  60 , A Cervelli  60 , M Chrzaszcz  61 , F Forti  60 , M A Giorgi  60 , A Lusiani  62 , B Oberhof  60 , E Paoloni  60 , A Perez  61 , G Rizzo  60 , J J Walsh  61 , D Lopes Pegna  63 , J Olsen  63 , A J S Smith  63 , R Faccini  64 , F Ferrarotto  65 , F Ferroni  64 , M Gaspero  64 , L Li Gioi  65 , A Pilloni  64 , G Piredda  65 , C Bünger  66 , S Dittrich  66 , O Grünberg  66 , T Hartmann  66 , M Hess  66 , T Leddig  66 , C Voß  66 , R Waldi  66 , T Adye  67 , E O Olaiya  67 , F F Wilson  67 , S Emery  68 , G Vasseur  68 , F Anulli  69 , D Aston  69 , D J Bard  69 , C Cartaro  69 , M R Convery  69 , J Dorfan  69 , G P Dubois-Felsmann  69 , W Dunwoodie  69 , M Ebert  69 , R C Field  69 , B G Fulsom  69 , M T Graham  69 , C Hast  69 , W R Innes  69 , P Kim  69 , D W G S Leith  69 , P Lewis  69 , D Lindemann  69 , S Luitz  69 , V Luth  69 , H L Lynch  69 , D B MacFarlane  69 , D R Muller  69 , H Neal  69 , M Perl  69 , T Pulliam  69 , B N Ratcliff  69 , A Roodman  69 , A A Salnikov  69 , R H Schindler  69 , A Snyder  69 , D Su  69 , M K Sullivan  69 , J Va'vra  69 , W J Wisniewski  69 , H W Wulsin  69 , M V Purohit  70 , R M White  70 , J R Wilson  70 , A Randle-Conde  71 , S J Sekula  71 , M Bellis  72 , P R Burchat  72 , E M T Puccio  72 , M S Alam  73 , J A Ernst  73 , R Gorodeisky  74 , N Guttman  74 , D R Peimer  74 , A Soffer  74 , S M Spanier  75 , J L Ritchie  76 , A M Ruland  76 , R F Schwitters  76 , B C Wray  76 , J M Izen  77 , X C Lou  77 , F Bianchi  78 , F De Mori  78 , A Filippi  79 , D Gamba  78 , L Lanceri  80 , L Vitale  80 , F Martinez-Vidal  81 , A Oyanguren  81 , P Villanueva-Perez  81 , J Albert  82 , Sw Banerjee  82 , A Beaulieu  82 , F U Bernlochner  82 , H H F Choi  82 , G J King  82 , R Kowalewski  82 , M J Lewczuk  82 , T Lueck  82 , I M Nugent  82 , J M Roney  82 , R J Sobie  82 , N Tasneem  82 , T J Gershon  83 , P F Harrison  83 , T E Latham  83 , H R Band  84 , S Dasu  84 , Y Pan  84 , R Prepost  84 , S L Wu  84 ; (BaBar Collaboration)
Affiliations
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Search for a dark photon in e(+)e(-) collisions at BABAR

J P Lees et al. Phys Rev Lett. .
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Abstract

Dark sectors charged under a new Abelian interaction have recently received much attention in the context of dark matter models. These models introduce a light new mediator, the so-called dark photon (A^{'}), connecting the dark sector to the standard model. We present a search for a dark photon in the reaction e^{+}e^{-}→γA^{'}, A^{'}→e^{+}e^{-}, μ^{+}μ^{-} using 514 fb^{-1} of data collected with the BABAR detector. We observe no statistically significant deviations from the standard model predictions, and we set 90% confidence level upper limits on the mixing strength between the photon and dark photon at the level of 10^{-4}-10^{-3} for dark photon masses in the range 0.02-10.2 GeV. We further constrain the range of the parameter space favored by interpretations of the discrepancy between the calculated and measured anomalous magnetic moment of the muon.

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