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. 2017 Dec 8;119(23):232001.
doi: 10.1103/PhysRevLett.119.232001. Epub 2017 Dec 4.

First Observation of the Rare Purely Baryonic Decay B^{0}→pp[over ¯]

R Aaij  1 , B Adeva  2 , M Adinolfi  3 , Z Ajaltouni  4 , S Akar  5 , J Albrecht  6 , F Alessio  1 , M Alexander  7 , A Alfonso Albero  8 , S Ali  9 , G Alkhazov  10 , P Alvarez Cartelle  11 , A A Alves  5 , S Amato  12 , S Amerio  13 , Y Amhis  14 , L An  15 , L Anderlini  16 , G Andreassi  17 , M Andreotti  18 , J E Andrews  19 , R B Appleby  20 , F Archilli  9 , P d'Argent  21 , J Arnau Romeu  22 , A Artamonov  23 , M Artuso  24 , E Aslanides  22 , G Auriemma  25 , M Baalouch  4 , I Babuschkin  20 , S Bachmann  21 , J J Back  26 , A Badalov  8 , C Baesso  27 , S Baker  11 , V Balagura  14 , W Baldini  18 , A Baranov  28 , R J Barlow  20 , C Barschel  1 , S Barsuk  14 , W Barter  20 , F Baryshnikov  29 , V Batozskaya  30 , V Battista  17 , A Bay  17 , L Beaucourt  31 , J Beddow  7 , F Bedeschi  32 , I Bediaga  33 , A Beiter  24 , L J Bel  9 , N Beliy  34 , V Bellee  17 , N Belloli  35 , K Belous  23 , I Belyaev  29 , E Ben-Haim  36 , G Bencivenni  37 , S Benson  9 , S Beranek  38 , A Berezhnoy  39 , R Bernet  40 , D Berninghoff  21 , E Bertholet  36 , A Bertolin  13 , C Betancourt  40 , F Betti  41 , M-O Bettler  1 , M van Beuzekom  9 , Ia Bezshyiko  40 , S Bifani  42 , P Billoir  36 , A Birnkraut  6 , A Bitadze  20 , A Bizzeti  16 , M Bjørn  43 , T Blake  26 , F Blanc  17 , J Blouw  44 , S Blusk  24 , V Bocci  25 , T Boettcher  45 , A Bondar  46 , N Bondar  10 , W Bonivento  47 , I Bordyuzhin  29 , A Borgheresi  35 , S Borghi  20 , M Borisyak  28 , M Borsato  2 , F Bossu  14 , M Boubdir  38 , T J V Bowcock  48 , E Bowen  40 , C Bozzi  18   1 , S Braun  21 , T Britton  24 , J Brodzicka  49 , D Brundu  47 , E Buchanan  3 , C Burr  20 , A Bursche  47 , J Buytaert  1 , W Byczynski  1 , S Cadeddu  47 , H Cai  50 , R Calabrese  18 , R Calladine  42 , M Calvi  35 , M Calvo Gomez  8 , A Camboni  8 , P Campana  37 , D H Campora Perez  1 , L Capriotti  20 , A Carbone  41 , G Carboni  51 , R Cardinale  52 , A Cardini  47 , P Carniti  35 , L Carson  53 , K Carvalho Akiba  12 , G Casse  48 , L Cassina  35 , L Castillo Garcia  17 , M Cattaneo  1 , G Cavallero  52   1 , R Cenci  32 , D Chamont  14 , M Charles  36 , Ph Charpentier  1 , G Chatzikonstantinidis  42 , M Chefdeville  31 , S Chen  20 , S F Cheung  43 , S-G Chitic  1 , V Chobanova  2 , M Chrzaszcz  49   40 , A Chubykin  10 , P Ciambrone  37 , X Cid Vidal  2 , G Ciezarek  9 , P E L Clarke  53 , M Clemencic  1 , H V Cliff  54 , J Closier  1 , J Cogan  22 , E Cogneras  4 , V Cogoni  47 , L Cojocariu  55 , P Collins  1 , T Colombo  1 , A Comerma-Montells  21 , A Contu  1 , A Cook  3 , G Coombs  1 , S Coquereau  8 , G Corti  1 , M Corvo  18 , C M Costa Sobral  26 , B Couturier  1 , G A Cowan  53 , D C Craik  45 , A Crocombe  26 , M Cruz Torres  33 , R Currie  53 , C D'Ambrosio  1 , F Da Cunha Marinho  12 , E Dall'Occo  9 , J Dalseno  3 , A Davis  15 , O De Aguiar Francisco  48 , S De Capua  20 , M De Cian  21 , J M De Miranda  33 , L De Paula  12 , M De Serio  56 , P De Simone  37 , C T Dean  7 , D Decamp  31 , L Del Buono  36 , H-P Dembinski  44 , M Demmer  6 , A Dendek  57 , D Derkach  28 , O Deschamps  4 , F Dettori  48 , B Dey  58 , A Di Canto  1 , P Di Nezza  37 , H Dijkstra  1 , F Dordei  1 , M Dorigo  1 , A Dosil Suárez  2 , L Douglas  7 , A Dovbnya  59 , K Dreimanis  48 , L Dufour  9 , G Dujany  36 , P Durante  1 , R Dzhelyadin  23 , M Dziewiecki  21 , A Dziurda  1 , A Dzyuba  10 , S Easo  60 , M Ebert  53 , U Egede  11 , V Egorychev  29 , S Eidelman  46 , S Eisenhardt  53 , U Eitschberger  6 , R Ekelhof  6 , L Eklund  7 , S Ely  24 , S Esen  21 , H M Evans  54 , T Evans  43 , A Falabella  41 , N Farley  42 , S Farry  48 , D Fazzini  35 , L Federici  51 , D Ferguson  53 , G Fernandez  8 , P Fernandez Declara  1 , A Fernandez Prieto  2 , F Ferrari  41 , F Ferreira Rodrigues  12 , M Ferro-Luzzi  1 , S Filippov  61 , R A Fini  56 , M Fiore  18 , M Fiorini  18 , M Firlej  57 , C Fitzpatrick  17 , T Fiutowski  57 , F Fleuret  14 , K Fohl  1 , M Fontana  47   1 , F Fontanelli  52 , D C Forshaw  24 , R Forty  1 , V Franco Lima  48 , M Frank  1 , C Frei  1 , J Fu  62 , W Funk  1 , E Furfaro  51 , C Färber  1 , E Gabriel  53 , A Gallas Torreira  2 , D Galli  41 , S Gallorini  13 , S Gambetta  53 , M Gandelman  12 , P Gandini  43 , Y Gao  15 , L M Garcia Martin  63 , J García Pardiñas  2 , J Garra Tico  54 , L Garrido  8 , P J Garsed  54 , D Gascon  8 , C Gaspar  1 , L Gavardi  6 , G Gazzoni  4 , D Gerick  21 , E Gersabeck  21 , M Gersabeck  20 , T Gershon  26 , Ph Ghez  31 , S Gianì  17 , V Gibson  54 , O G Girard  17 , L Giubega  55 , K Gizdov  53 , V V Gligorov  36 , D Golubkov  29 , A Golutvin  1   11 , A Gomes  33 , I V Gorelov  39 , C Gotti  35 , E Govorkova  9 , J P Grabowski  21 , R Graciani Diaz  8 , L A Granado Cardoso  1 , E Graugés  8 , E Graverini  40 , G Graziani  16 , A Grecu  55 , R Greim  38 , P Griffith  47 , L Grillo  35   1 , L Gruber  1 , B R Gruberg Cazon  43 , O Grünberg  64 , E Gushchin  61 , Yu Guz  23 , T Gys  1 , C Göbel  27 , T Hadavizadeh  43 , C Hadjivasiliou  4 , G Haefeli  17 , C Haen  1 , S C Haines  54 , B Hamilton  19 , X Han  21 , T H Hancock  43 , S Hansmann-Menzemer  21 , N Harnew  43 , S T Harnew  3 , J Harrison  20 , C Hasse  1 , M Hatch  1 , J He  34 , M Hecker  11 , K Heinicke  6 , A Heister  38 , K Hennessy  48 , P Henrard  4 , L Henry  63 , E van Herwijnen  1 , M Heß  64 , A Hicheur  12 , D Hill  43 , C Hombach  20 , P H Hopchev  17 , Z C Huard  5 , W Hulsbergen  9 , T Humair  11 , M Hushchyn  28 , D Hutchcroft  48 , P Ibis  6 , M Idzik  57 , P Ilten  45 , R Jacobsson  1 , J Jalocha  43 , E Jans  9 , A Jawahery  19 , F Jiang  15 , M John  43 , D Johnson  1 , C R Jones  54 , C Joram  1 , B Jost  1 , N Jurik  43 , S Kandybei  59 , M Karacson  1 , J M Kariuki  3 , S Karodia  7 , N Kazeev  28 , M Kecke  21 , M Kelsey  24 , M Kenzie  54 , T Ketel  65 , E Khairullin  28 , B Khanji  21 , C Khurewathanakul  17 , T Kirn  38 , S Klaver  20 , K Klimaszewski  30 , T Klimkovich  44 , S Koliiev  66 , M Kolpin  21 , I Komarov  17 , R Kopecna  21 , P Koppenburg  9 , A Kosmyntseva  29 , S Kotriakhova  10 , M Kozeiha  4 , L Kravchuk  61 , M Kreps  26 , P Krokovny  46 , F Kruse  6 , W Krzemien  30 , W Kucewicz  49 , M Kucharczyk  49 , V Kudryavtsev  46 , A K Kuonen  17 , K Kurek  30 , T Kvaratskheliya  29   1 , D Lacarrere  1 , G Lafferty  20 , A Lai  47 , G Lanfranchi  37 , C Langenbruch  38 , T Latham  26 , C Lazzeroni  42 , R Le Gac  22 , A Leflat  39   1 , J Lefrançois  14 , R Lefèvre  4 , F Lemaitre  1 , E Lemos Cid  2 , O Leroy  22 , T Lesiak  49 , B Leverington  21 , P-R Li  34 , T Li  15 , Y Li  14 , Z Li  24 , T Likhomanenko  67 , R Lindner  1 , F Lionetto  40 , V Lisovskyi  14 , X Liu  15 , D Loh  26 , A Loi  47 , I Longstaff  7 , J H Lopes  12 , D Lucchesi  13 , M Lucio Martinez  2 , H Luo  53 , A Lupato  13 , E Luppi  18 , O Lupton  1 , A Lusiani  32 , X Lyu  34 , F Machefert  14 , F Maciuc  55 , V Macko  17 , P Mackowiak  6 , S Maddrell-Mander  3 , O Maev  10   1 , K Maguire  20 , D Maisuzenko  10 , M W Majewski  57 , S Malde  43 , A Malinin  67 , T Maltsev  46 , G Manca  47 , G Mancinelli  22 , P Manning  24 , D Marangotto  62 , J Maratas  4 , J F Marchand  31 , U Marconi  41 , C Marin Benito  8 , M Marinangeli  17 , P Marino  17 , J Marks  21 , G Martellotti  25 , M Martin  22 , M Martinelli  17 , D Martinez Santos  2 , F Martinez Vidal  63 , D Martins Tostes  12 , L M Massacrier  14 , A Massafferri  33 , R Matev  1 , A Mathad  26 , Z Mathe  1 , C Matteuzzi  35 , A Mauri  40 , E Maurice  14 , B Maurin  17 , A Mazurov  42 , M McCann  1   11 , A McNab  20 , R McNulty  68 , J V Mead  48 , B Meadows  5 , C Meaux  22 , F Meier  6 , N Meinert  64 , D Melnychuk  30 , M Merk  9 , A Merli  62   1 , E Michielin  13 , D A Milanes  69 , E Millard  26 , M-N Minard  31 , L Minzoni  18 , D S Mitzel  21 , A Mogini  36 , J Molina Rodriguez  33 , T Mombacher  6 , I A Monroy  69 , S Monteil  4 , M Morandin  13 , M J Morello  32 , O Morgunova  67 , J Moron  57 , A B Morris  53 , R Mountain  24 , F Muheim  53 , M Mulder  9 , D Müller  20 , J Müller  6 , K Müller  40 , V Müller  6 , P Naik  3 , T Nakada  17 , R Nandakumar  60 , A Nandi  43 , I Nasteva  12 , M Needham  53 , N Neri  62   1 , S Neubert  21 , N Neufeld  1 , M Neuner  21 , T D Nguyen  17 , C Nguyen-Mau  17 , S Nieswand  38 , R Niet  6 , N Nikitin  39 , T Nikodem  21 , A Nogay  67 , D P O'Hanlon  26 , A Oblakowska-Mucha  57 , V Obraztsov  23 , S Ogilvy  37 , R Oldeman  47 , C J G Onderwater  70 , A Ossowska  49 , J M Otalora Goicochea  12 , P Owen  40 , A Oyanguren  63 , P R Pais  17 , A Palano  56 , M Palutan  37   1 , A Papanestis  60 , M Pappagallo  56 , L L Pappalardo  18 , W Parker  19 , C Parkes  20 , G Passaleva  16 , A Pastore  56 , M Patel  11 , C Patrignani  41 , A Pearce  1 , A Pellegrino  9 , G Penso  25 , M Pepe Altarelli  1 , S Perazzini  1 , P Perret  4 , L Pescatore  17 , K Petridis  3 , A Petrolini  52 , A Petrov  67 , M Petruzzo  62 , E Picatoste Olloqui  8 , B Pietrzyk  31 , M Pikies  49 , D Pinci  25 , A Pistone  52 , A Piucci  21 , V Placinta  55 , S Playfer  53 , M Plo Casasus  2 , F Polci  36 , M Poli Lener  37 , A Poluektov  46   26 , I Polyakov  24 , E Polycarpo  12 , G J Pomery  3 , S Ponce  1 , A Popov  23 , D Popov  44   1 , S Poslavskii  23 , C Potterat  12 , E Price  3 , J Prisciandaro  2 , C Prouve  3 , V Pugatch  66 , A Puig Navarro  40 , H Pullen  43 , G Punzi  32 , W Qian  26 , R Quagliani  14   3 , B Quintana  4 , B Rachwal  57 , J H Rademacker  3 , M Rama  32 , M Ramos Pernas  2 , M S Rangel  12 , I Raniuk  59 , F Ratnikov  28 , G Raven  65 , M Ravonel Salzgeber  1 , M Reboud  31 , F Redi  11 , S Reichert  6 , A C Dos Reis  33 , C Remon Alepuz  63 , V Renaudin  14 , S Ricciardi  60 , S Richards  3 , M Rihl  1 , K Rinnert  48 , V Rives Molina  8 , P Robbe  14 , A Robert  36 , A B Rodrigues  33 , E Rodrigues  5 , J A Rodriguez Lopez  69 , P Rodriguez Perez  20 , A Rogozhnikov  28 , S Roiser  1 , A Rollings  43 , V Romanovskiy  23 , A Romero Vidal  2 , J W Ronayne  68 , M Rotondo  37 , M S Rudolph  24 , T Ruf  1 , P Ruiz Valls  63 , J Ruiz Vidal  63 , J J Saborido Silva  2 , E Sadykhov  29 , N Sagidova  10 , B Saitta  47 , V Salustino Guimaraes  33 , C Sanchez Mayordomo  63 , B Sanmartin Sedes  2 , R Santacesaria  25 , C Santamarina Rios  2 , M Santimaria  37 , E Santovetti  51 , G Sarpis  20 , A Sarti  25 , C Satriano  25 , A Satta  51 , D M Saunders  3 , D Savrina  29   39 , S Schael  38 , M Schellenberg  6 , M Schiller  7 , H Schindler  1 , M Schlupp  6 , M Schmelling  44 , T Schmelzer  6 , B Schmidt  1 , O Schneider  17 , A Schopper  1 , H F Schreiner  5 , K Schubert  6 , M Schubiger  17 , M-H Schune  14 , R Schwemmer  1 , B Sciascia  37 , A Sciubba  25 , A Semennikov  29 , E S Sepulveda  36 , A Sergi  42 , N Serra  40 , J Serrano  22 , L Sestini  13 , P Seyfert  1 , M Shapkin  23 , I Shapoval  59 , Y Shcheglov  10 , T Shears  48 , L Shekhtman  46 , V Shevchenko  67 , B G Siddi  18   1 , R Silva Coutinho  40 , L Silva de Oliveira  12 , G Simi  13 , S Simone  56 , M Sirendi  54 , N Skidmore  3 , T Skwarnicki  24 , E Smith  11 , I T Smith  53 , J Smith  54 , M Smith  11 , L Soares Lavra  33 , M D Sokoloff  5 , F J P Soler  7 , B Souza De Paula  12 , B Spaan  6 , P Spradlin  7 , S Sridharan  1 , F Stagni  1 , M Stahl  21 , S Stahl  1 , P Stefko  17 , S Stefkova  11 , O Steinkamp  40 , S Stemmle  21 , O Stenyakin  23 , M Stepanova  10 , H Stevens  6 , S Stone  24 , B Storaci  40 , S Stracka  32 , M E Stramaglia  17 , M Straticiuc  55 , U Straumann  40 , J Sun  15 , L Sun  50 , W Sutcliffe  11 , K Swientek  57 , V Syropoulos  65 , M Szczekowski  30 , T Szumlak  57 , M Szymanski  34 , S T'Jampens  31 , A Tayduganov  22 , T Tekampe  6 , G Tellarini  18 , F Teubert  1 , E Thomas  1 , J van Tilburg  9 , M J Tilley  11 , V Tisserand  31 , M Tobin  17 , S Tolk  54 , L Tomassetti  18 , D Tonelli  32 , F Toriello  24 , R Tourinho Jadallah Aoude  33 , E Tournefier  31 , M Traill  7 , M T Tran  17 , M Tresch  40 , A Trisovic  1 , A Tsaregorodtsev  22 , P Tsopelas  9 , A Tully  54 , N Tuning  1   9 , A Ukleja  30 , A Usachov  14 , A Ustyuzhanin  28 , U Uwer  21 , C Vacca  47 , A Vagner  71 , V Vagnoni  41   1 , A Valassi  1 , S Valat  1 , G Valenti  41 , R Vazquez Gomez  37 , P Vazquez Regueiro  2 , S Vecchi  18 , M van Veghel  9 , J J Velthuis  3 , M Veltri  16 , G Veneziano  43 , A Venkateswaran  24 , T A Verlage  38 , M Vernet  4 , M Vesterinen  43 , J V Viana Barbosa  1 , B Viaud  14 , D Vieira  34 , M Vieites Diaz  2 , H Viemann  64 , X Vilasis-Cardona  8 , M Vitti  54 , V Volkov  39 , A Vollhardt  40 , B Voneki  1 , A Vorobyev  10 , V Vorobyev  46 , C Voß  38 , J A de Vries  9 , C Vázquez Sierra  2 , R Waldi  64 , C Wallace  26 , R Wallace  68 , J Walsh  32 , J Wang  24 , D R Ward  54 , H M Wark  48 , N K Watson  42 , D Websdale  11 , A Weiden  40 , M Whitehead  1 , J Wicht  26 , G Wilkinson  1   43 , M Wilkinson  24 , M Williams  20 , M P Williams  42 , M Williams  45 , T Williams  42 , F F Wilson  60 , J Wimberley  19 , M Winn  14 , J Wishahi  6 , W Wislicki  30 , M Witek  49 , G Wormser  14 , S A Wotton  54 , K Wraight  7 , K Wyllie  1 , Y Xie  58 , Z Xu  31 , Z Yang  15 , Z Yang  19 , Y Yao  24 , H Yin  58 , J Yu  58 , X Yuan  24 , O Yushchenko  23 , K A Zarebski  42 , M Zavertyaev  44 , L Zhang  15 , Y Zhang  14 , A Zhelezov  21 , Y Zheng  34 , X Zhu  15 , V Zhukov  39 , J B Zonneveld  53 , S Zucchelli  41 ; LHCb Collaboration
Affiliations
Free article

First Observation of the Rare Purely Baryonic Decay B^{0}→pp[over ¯]

R Aaij et al. Phys Rev Lett. .
Free article

Abstract

The first observation of the decay of a B^{0} meson to a purely baryonic final state, B^{0}→pp[over ¯], is reported. The proton-proton collision data sample used was collected with the LHCb experiment at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV and corresponds to an integrated luminosity of 3.0 fb^{-1}. The branching fraction is determined to be B(B^{0}→pp[over ¯])=(1.25±0.27±0.18)×10^{-8}, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The decay mode B^{0}→pp[over ¯] is the rarest decay of the B^{0} meson observed to date. The decay B_{s}^{0}→pp[over ¯] is also investigated. No signal is seen and the upper limit B(B_{s}^{0}→pp[over ¯])<1.5×10^{-8} at 90% confidence level is set on the branching fraction.

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