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. 2020 May 29;124(21):211802.
doi: 10.1103/PhysRevLett.124.211802.

Search for the Rare Decays B_{s}^{0}→e^{+}e^{-} and B^{0}→e^{+}e^{-}

R Aaij  1 , C Abellán Beteta  2 , T Ackernley  3 , B Adeva  4 , M Adinolfi  5 , H Afsharnia  6 , C A Aidala  7 , S Aiola  8 , Z Ajaltouni  6 , S Akar  9 , P Albicocco  10 , J Albrecht  11 , F Alessio  12 , M Alexander  13 , A Alfonso Albero  14 , G Alkhazov  15 , P Alvarez Cartelle  16 , A A Alves  4 , S Amato  17 , Y Amhis  18 , L An  19 , L Anderlini  19 , G Andreassi  20 , M Andreotti  21 , F Archilli  22 , A Artamonov  23 , M Artuso  24 , K Arzymatov  25 , E Aslanides  26 , M Atzeni  2 , B Audurier  18 , S Bachmann  22 , J J Back  27 , S Baker  16 , V Balagura  18 , W Baldini  21 , A Baranov  25 , R J Barlow  28 , S Barsuk  18 , W Barter  16 , M Bartolini  29   12 , F Baryshnikov  30 , J M Basels  31 , G Bassi  32 , V Batozskaya  33 , B Batsukh  24 , A Battig  11 , A Bay  20 , M Becker  11 , F Bedeschi  32 , I Bediaga  34 , A Beiter  24 , V Belavin  25 , S Belin  35 , V Bellee  20 , K Belous  23 , I Belyaev  36 , G Bencivenni  10 , E Ben-Haim  37 , S Benson  1 , A Berezhnoy  38 , R Bernet  2 , D Berninghoff  22 , H C Bernstein  24 , C Bertella  12 , E Bertholet  37 , A Bertolin  39 , C Betancourt  2 , F Betti  40 , M O Bettler  41 , Ia Bezshyiko  2 , S Bhasin  5 , J Bhom  42 , M S Bieker  11 , S Bifani  43 , P Billoir  37 , A Bizzeti  19 , M Bjørn  44 , M P Blago  12 , T Blake  27 , F Blanc  20 , S Blusk  24 , D Bobulska  13 , V Bocci  45 , O Boente Garcia  4 , T Boettcher  46 , A Boldyrev  47 , A Bondar  48 , N Bondar  15   12 , S Borghi  28 , M Borisyak  25 , M Borsato  22 , J T Borsuk  42 , T J V Bowcock  3 , C Bozzi  21 , M J Bradley  16 , S Braun  49 , A Brea Rodriguez  4 , M Brodski  12 , J Brodzicka  42 , A Brossa Gonzalo  27 , D Brundu  35 , E Buchanan  5 , A Büchler-Germann  2 , A Buonaura  2 , C Burr  12 , A Bursche  35 , A Butkevich  50 , J S Butter  1 , J Buytaert  12 , W Byczynski  12 , S Cadeddu  35 , H Cai  51 , R Calabrese  21 , L Calero Diaz  10 , S Cali  10 , R Calladine  43 , M Calvi  52 , M Calvo Gomez  14 , P Camargo Magalhaes  5 , A Camboni  14 , P Campana  10 , D H Campora Perez  1 , A F Campoverde Quezada  53 , L Capriotti  40 , A Carbone  40 , G Carboni  54 , R Cardinale  29 , A Cardini  35 , I Carli  55 , P Carniti  52 , K Carvalho Akiba  1 , A Casais Vidal  4 , G Casse  3 , M Cattaneo  12 , G Cavallero  12 , S Celani  20 , R Cenci  32 , J Cerasoli  26 , M G Chapman  5 , M Charles  37 , Ph Charpentier  12 , G Chatzikonstantinidis  43 , M Chefdeville  56 , V Chekalina  25 , C Chen  57 , S Chen  35 , A Chernov  42 , S-G Chitic  12 , V Chobanova  4 , S Cholak  20 , M Chrzaszcz  42 , A Chubykin  15 , V Chulikov  15 , P Ciambrone  10 , M F Cicala  27 , X Cid Vidal  4 , G Ciezarek  12 , F Cindolo  40 , P E L Clarke  58 , M Clemencic  12 , H V Cliff  41 , J Closier  12 , J L Cobbledick  28 , V Coco  12 , J A B Coelho  18 , J Cogan  26 , E Cogneras  6 , L Cojocariu  59 , P Collins  12 , T Colombo  12 , A Contu  35 , N Cooke  43 , G Coombs  13 , S Coquereau  14 , G Corti  12 , C M Costa Sobral  27 , B Couturier  12 , D C Craik  46 , J Crkovská  9 , A Crocombe  27 , M Cruz Torres  34 , R Currie  58 , C L Da Silva  9 , E Dall'Occo  11 , J Dalseno  4   5 , C D'Ambrosio  12 , A Danilina  36 , P d'Argent  12 , A Davis  28 , O De Aguiar Francisco  12 , K De Bruyn  12 , S De Capua  28 , M De Cian  20 , J M De Miranda  34 , L De Paula  17 , M De Serio  60 , P De Simone  10 , J A de Vries  61 , C T Dean  9 , W Dean  7 , D Decamp  56 , L Del Buono  37 , B Delaney  41 , H-P Dembinski  11 , A Dendek  62 , V Denysenko  2 , D Derkach  47 , O Deschamps  6 , F Desse  18 , F Dettori  35 , B Dey  63 , A Di Canto  12 , P Di Nezza  10 , S Didenko  30 , H Dijkstra  12 , V Dobishuk  64 , F Dordei  35 , M Dorigo  32 , A C Dos Reis  34 , L Douglas  13 , A Dovbnya  65 , K Dreimanis  3 , M W Dudek  42 , L Dufour  12 , P Durante  12 , J M Durham  9 , D Dutta  28 , M Dziewiecki  22 , A Dziurda  42 , A Dzyuba  15 , S Easo  66 , U Egede  67 , V Egorychev  36 , S Eidelman  48 , S Eisenhardt  58 , S Ek-In  20 , L Eklund  13 , S Ely  24 , A Ene  59 , E Epple  9 , S Escher  31 , J Eschle  2 , S Esen  1 , T Evans  12 , A Falabella  40 , J Fan  57 , Y Fan  53 , N Farley  43 , S Farry  3 , D Fazzini  18 , P Fedin  36 , M Féo  12 , P Fernandez Declara  12 , A Fernandez Prieto  4 , F Ferrari  40 , L Ferreira Lopes  20 , F Ferreira Rodrigues  17 , S Ferreres Sole  1 , M Ferrillo  2 , M Ferro-Luzzi  12 , S Filippov  50 , R A Fini  60 , M Fiorini  21 , M Firlej  62 , K M Fischer  44 , C Fitzpatrick  12 , T Fiutowski  62 , F Fleuret  18 , M Fontana  12 , F Fontanelli  29 , R Forty  12 , V Franco Lima  3 , M Franco Sevilla  49 , M Frank  12 , C Frei  12 , D A Friday  13 , J Fu  8 , Q Fuehring  11 , W Funk  12 , E Gabriel  58 , A Gallas Torreira  4 , D Galli  40 , S Gallorini  39 , S Gambetta  58 , Y Gan  57 , M Gandelman  17 , P Gandini  8 , Y Gao  68 , L M Garcia Martin  69 , J García Pardiñas  2 , B Garcia Plana  4 , F A Garcia Rosales  18 , L Garrido  14 , D Gascon  14 , C Gaspar  12 , D Gerick  22 , E Gersabeck  28 , M Gersabeck  28 , T Gershon  27 , D Gerstel  26 , Ph Ghez  56 , V Gibson  41 , A Gioventù  4 , P Gironella Gironell  14 , L Giubega  59 , C Giugliano  21 , K Gizdov  58 , V V Gligorov  37 , C Göbel  70 , E Golobardes  14 , D Golubkov  36 , A Golutvin  16   30 , A Gomes  34 , P Gorbounov  36 , I V Gorelov  38 , C Gotti  52 , E Govorkova  1 , J P Grabowski  22 , R Graciani Diaz  14 , T Grammatico  37 , L A Granado Cardoso  12 , E Graugés  14 , E Graverini  20 , G Graziani  19 , A Grecu  59 , R Greim  1 , P Griffith  21 , L Grillo  28 , L Gruber  12 , B R Gruberg Cazon  44 , C Gu  57 , E Gushchin  50 , A Guth  31 , Yu Guz  23   12 , T Gys  12 , P A Günther  22 , T Hadavizadeh  44 , G Haefeli  20 , C Haen  12 , S C Haines  41 , P M Hamilton  49 , Q Han  63 , X Han  22 , T H Hancock  44 , S Hansmann-Menzemer  22 , N Harnew  44 , T Harrison  3 , R Hart  1 , C Hasse  11 , M Hatch  12 , J He  53 , M Hecker  16 , K Heijhoff  1 , K Heinicke  11 , A M Hennequin  12 , K Hennessy  3 , L Henry  69 , J Heuel  31 , A Hicheur  71 , D Hill  44 , M Hilton  28 , P H Hopchev  20 , J Hu  22 , J Hu  72 , W Hu  63 , W Huang  53 , W Hulsbergen  1 , T Humair  16 , R J Hunter  27 , M Hushchyn  47 , D Hutchcroft  3 , D Hynds  1 , P Ibis  11 , M Idzik  62 , P Ilten  43 , A Inglessi  15 , K Ivshin  15 , R Jacobsson  12 , S Jakobsen  12 , E Jans  1 , B K Jashal  69 , A Jawahery  49 , V Jevtic  11 , F Jiang  57 , M John  44 , D Johnson  12 , C R Jones  41 , B Jost  12 , N Jurik  44 , S Kandybei  65 , M Karacson  12 , J M Kariuki  5 , N Kazeev  47 , M Kecke  22 , F Keizer  12   41 , M Kelsey  24 , M Kenzie  27 , T Ketel  73 , B Khanji  12 , A Kharisova  74 , K E Kim  24 , T Kirn  31 , V S Kirsebom  20 , S Klaver  10 , K Klimaszewski  33 , S Koliiev  64 , A Kondybayeva  30 , A Konoplyannikov  36 , P Kopciewicz  62 , R Kopecna  22 , P Koppenburg  1 , M Korolev  38 , I Kostiuk  1   64 , O Kot  64 , S Kotriakhova  15 , L Kravchuk  50 , R D Krawczyk  12 , M Kreps  27 , F Kress  16 , S Kretzschmar  31 , P Krokovny  48 , W Krupa  62 , W Krzemien  33 , W Kucewicz  42 , M Kucharczyk  42 , V Kudryavtsev  48 , H S Kuindersma  1 , G J Kunde  9 , T Kvaratskheliya  36 , D Lacarrere  12 , G Lafferty  28 , A Lai  35 , D Lancierini  2 , J J Lane  28 , G Lanfranchi  10 , C Langenbruch  31 , O Lantwin  2 , T Latham  27 , F Lazzari  32 , R Le Gac  26 , S H Lee  7 , R Lefèvre  6 , A Leflat  38   12 , O Leroy  26 , T Lesiak  42 , B Leverington  22 , H Li  72 , L Li  44 , X Li  9 , Y Li  55 , Z Li  24 , X Liang  24 , T Lin  16 , R Lindner  12 , V Lisovskyi  11 , G Liu  72 , X Liu  57 , D Loh  27 , A Loi  35 , J Lomba Castro  4 , I Longstaff  13 , J H Lopes  17 , G Loustau  2 , G H Lovell  41 , Y Lu  55 , D Lucchesi  39 , M Lucio Martinez  1 , Y Luo  57 , A Lupato  39 , E Luppi  21 , O Lupton  27 , A Lusiani  32 , X Lyu  53 , S Maccolini  40 , F Machefert  18 , F Maciuc  59 , V Macko  20 , P Mackowiak  11 , S Maddrell-Mander  5 , L R Madhan Mohan  5 , O Maev  15 , A Maevskiy  47 , D Maisuzenko  15 , M W Majewski  62 , S Malde  44 , B Malecki  12 , A Malinin  75 , T Maltsev  48 , H Malygina  22 , G Manca  35 , G Mancinelli  26 , R Manera Escalero  14 , D Manuzzi  40 , D Marangotto  8 , J Maratas  6 , J F Marchand  56 , U Marconi  40 , S Mariani  19   12 , C Marin Benito  18 , M Marinangeli  20 , P Marino  20 , J Marks  22 , P J Marshall  3 , G Martellotti  45 , L Martinazzoli  12 , M Martinelli  52 , D Martinez Santos  4 , F Martinez Vidal  69 , A Massafferri  34 , M Materok  31 , R Matev  12 , A Mathad  2 , Z Mathe  12 , V Matiunin  36 , C Matteuzzi  52 , K R Mattioli  7 , A Mauri  2 , E Maurice  18 , M McCann  16 , L Mcconnell  76 , A McNab  28 , R McNulty  76 , J V Mead  3 , B Meadows  77 , C Meaux  26 , G Meier  11 , N Meinert  78 , D Melnychuk  33 , S Meloni  52 , M Merk  1 , A Merli  8 , M Mikhasenko  12 , D A Milanes  79 , E Millard  27 , M-N Minard  56 , O Mineev  36 , L Minzoni  21 , S E Mitchell  58 , B Mitreska  28 , D S Mitzel  12 , A Mödden  11 , A Mogini  37 , R D Moise  16 , T Mombächer  11 , I A Monroy  79 , S Monteil  6 , M Morandin  39 , G Morello  10 , M J Morello  32 , J Moron  62 , A B Morris  26 , A G Morris  27 , R Mountain  24 , H Mu  57 , F Muheim  58 , M Mukherjee  63 , M Mulder  12 , D Müller  12 , K Müller  2 , C H Murphy  44 , D Murray  28 , P Muzzetto  35 , P Naik  5 , T Nakada  20 , R Nandakumar  66 , T Nanut  20 , I Nasteva  17 , M Needham  58 , N Neri  8 , S Neubert  22 , N Neufeld  12 , R Newcombe  16 , T D Nguyen  20 , C Nguyen-Mau  20 , E M Niel  18 , S Nieswand  31 , N Nikitin  38 , N S Nolte  12 , C Nunez  7 , A Oblakowska-Mucha  62 , V Obraztsov  23 , S Ogilvy  13 , D P O'Hanlon  5 , R Oldeman  35 , C J G Onderwater  80 , J D Osborn  7 , A Ossowska  42 , J M Otalora Goicochea  17 , T Ovsiannikova  36 , P Owen  2 , A Oyanguren  69 , P R Pais  20 , T Pajero  32   12 , A Palano  60 , M Palutan  10 , G Panshin  74 , A Papanestis  66 , M Pappagallo  58 , L L Pappalardo  21 , C Pappenheimer  77 , W Parker  49 , C Parkes  28 , G Passaleva  19   12 , A Pastore  60 , M Patel  16 , C Patrignani  40 , A Pearce  12 , A Pellegrino  1 , M Pepe Altarelli  12 , S Perazzini  40 , D Pereima  36 , P Perret  6 , L Pescatore  20 , K Petridis  5 , A Petrolini  29 , A Petrov  75 , S Petrucci  58 , M Petruzzo  8 , B Pietrzyk  56 , G Pietrzyk  20 , M Pili  44 , D Pinci  45 , J Pinzino  12 , F Pisani  40 , A Piucci  22 , V Placinta  59 , S Playfer  58 , J Plews  43 , M Plo Casasus  4 , F Polci  37 , M Poli Lener  10 , M Poliakova  24 , A Poluektov  26 , N Polukhina  30 , I Polyakov  24 , E Polycarpo  17 , G J Pomery  5 , S Ponce  12 , A Popov  23 , D Popov  43 , S Poslavskii  23 , K Prasanth  42 , L Promberger  12 , C Prouve  4 , V Pugatch  64 , A Puig Navarro  2 , H Pullen  44 , G Punzi  32 , W Qian  53 , J Qin  53 , R Quagliani  37 , B Quintana  56 , N V Raab  76 , R I Rabadan Trejo  26 , B Rachwal  62 , J H Rademacker  5 , M Rama  32 , M Ramos Pernas  4 , M S Rangel  17 , F Ratnikov  25   47 , G Raven  73 , M Reboud  56 , F Redi  20 , F Reiss  37 , C Remon Alepuz  69 , Z Ren  57 , V Renaudin  44 , S Ricciardi  66 , D S Richards  66 , S Richards  5 , K Rinnert  3 , P Robbe  18 , A Robert  37 , A B Rodrigues  20 , E Rodrigues  3 , J A Rodriguez Lopez  79 , M Roehrken  12 , A Rollings  44 , V Romanovskiy  23 , M Romero Lamas  4 , A Romero Vidal  4 , J D Roth  7 , M Rotondo  10 , M S Rudolph  24 , T Ruf  12 , J Ruiz Vidal  69 , A Ryzhikov  47 , J Ryzka  62 , J J Saborido Silva  4 , N Sagidova  15 , N Sahoo  27 , B Saitta  35 , C Sanchez Gras  1 , C Sanchez Mayordomo  69 , R Santacesaria  45 , C Santamarina Rios  4 , M Santimaria  10 , E Santovetti  54 , G Sarpis  28 , M Sarpis  22 , A Sarti  45 , C Satriano  45 , A Satta  54 , M Saur  53 , D Savrina  36   38 , L G Scantlebury Smead  44 , S Schael  31 , M Schellenberg  11 , M Schiller  13 , H Schindler  12 , M Schmelling  81 , T Schmelzer  11 , B Schmidt  12 , O Schneider  20 , A Schopper  12 , H F Schreiner  77 , M Schubiger  1 , S Schulte  20 , M H Schune  18 , R Schwemmer  12 , B Sciascia  10 , A Sciubba  10 , S Sellam  71 , A Semennikov  36 , A Sergi  12   43 , N Serra  2 , J Serrano  26 , L Sestini  39 , A Seuthe  11 , P Seyfert  12 , D M Shangase  7 , M Shapkin  23 , L Shchutska  20 , T Shears  3 , L Shekhtman  48 , V Shevchenko  75 , E Shmanin  30 , J D Shupperd  24 , B G Siddi  21 , R Silva Coutinho  2 , L Silva de Oliveira  17 , G Simi  39 , S Simone  60 , I Skiba  21 , N Skidmore  22 , T Skwarnicki  24 , M W Slater  43 , J G Smeaton  41 , A Smetkina  36 , E Smith  31 , I T Smith  58 , M Smith  16 , A Snoch  1 , M Soares  40 , L Soares Lavra  6 , M D Sokoloff  77 , F J P Soler  13 , B Souza De Paula  17 , B Spaan  11 , E Spadaro Norella  8 , P Spradlin  13 , F Stagni  12 , M Stahl  77 , S Stahl  12 , P Stefko  20 , O Steinkamp  2   30 , S Stemmle  22 , O Stenyakin  23 , M Stepanova  15 , H Stevens  11 , S Stone  24 , S Stracka  32 , M E Stramaglia  20 , M Straticiuc  59 , S Strokov  74 , J Sun  35 , L Sun  51 , Y Sun  49 , P Svihra  28 , K Swientek  62 , A Szabelski  33 , T Szumlak  62 , M Szymanski  12 , S Taneja  28 , Z Tang  57 , T Tekampe  11 , F Teubert  12 , E Thomas  12 , K A Thomson  3 , M J Tilley  16 , V Tisserand  6 , S T'Jampens  56 , M Tobin  55 , S Tolk  12 , L Tomassetti  21 , D Torres Machado  34 , D Y Tou  37 , E Tournefier  56 , M Traill  13 , M T Tran  20 , E Trifonova  30 , C Trippl  20 , A Tsaregorodtsev  26 , G Tuci  32 , A Tully  20 , N Tuning  1 , A Ukleja  33 , A Usachov  1 , A Ustyuzhanin  25   47 , U Uwer  22 , A Vagner  74 , V Vagnoni  40 , A Valassi  12 , G Valenti  40 , M van Beuzekom  1 , H Van Hecke  9 , E van Herwijnen  12 , C B Van Hulse  76 , M van Veghel  80 , R Vazquez Gomez  14 , P Vazquez Regueiro  4 , C Vázquez Sierra  1 , S Vecchi  21 , J J Velthuis  5 , M Veltri  19 , A Venkateswaran  24 , M Veronesi  1 , M Vesterinen  27 , J V Viana Barbosa  12 , D Vieira  77 , M Vieites Diaz  20 , H Viemann  78 , X Vilasis-Cardona  14 , G Vitali  32 , A Vitkovskiy  1 , A Vollhardt  2 , D Vom Bruch  37 , A Vorobyev  15 , V Vorobyev  48 , N Voropaev  15 , R Waldi  78 , J Walsh  32 , J Wang  57 , J Wang  51 , J Wang  55 , M Wang  57 , Y Wang  63 , Z Wang  2 , D R Ward  41 , H M Wark  3 , N K Watson  43 , D Websdale  16 , A Weiden  2 , C Weisser  46 , B D C Westhenry  5 , D J White  28 , M Whitehead  31 , D Wiedner  11 , G Wilkinson  44 , M Wilkinson  24 , I Williams  41 , M Williams  46 , M R J Williams  28 , T Williams  43 , F F Wilson  66 , W Wislicki  33 , M Witek  42 , L Witola  22 , G Wormser  18 , S A Wotton  41 , H Wu  24 , K Wyllie  12 , Z Xiang  53 , D Xiao  63 , Y Xie  63 , H Xing  72 , A Xu  68 , J Xu  53 , L Xu  57 , M Xu  63 , Q Xu  53 , Z Xu  68 , Z Yang  57 , Z Yang  49 , Y Yao  24 , L E Yeomans  3 , H Yin  63 , J Yu  63 , X Yuan  24 , O Yushchenko  23 , K A Zarebski  43 , M Zavertyaev  81 , M Zdybal  42 , M Zeng  57 , D Zhang  63 , L Zhang  57 , S Zhang  68 , W C Zhang  57 , Y Zhang  12 , A Zhelezov  22 , Y Zheng  53 , X Zhou  53 , Y Zhou  53 , X Zhu  57 , V Zhukov  31   38 , J B Zonneveld  58 , S Zucchelli  40 ; LHCb Collaboration
Affiliations
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Search for the Rare Decays B_{s}^{0}→e^{+}e^{-} and B^{0}→e^{+}e^{-}

R Aaij et al. Phys Rev Lett. .
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Abstract

A search for the decays B_{s}^{0}→e^{+}e^{-} and B^{0}→e^{+}e^{-} is performed using data collected with the LHCb experiment in proton-proton collisions at center-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV, corresponding to integrated luminosities of 1, 2, and 2 fb^{-1}, respectively. No signal is observed. Assuming no contribution from B^{0}→e^{+}e^{-} decays, an upper limit on the branching fraction B(B_{s}^{0}→e^{+}e^{-})<9.4(11.2)×10^{-9} is obtained at 90(95)% confidence level. If no B_{s}^{0}→e^{+}e^{-} contribution is assumed, a limit of B(B^{0}→e^{+}e^{-})<2.5(3.0)×10^{-9} is determined at 90(95)% confidence level. These upper limits are more than one order of magnitude lower than the previous values.

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