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This content will become publicly available on December 1, 2025

Title: Measurement of the effective leptonic weak mixing angle
A<sc>bstract</sc> Usingppcollision data at$$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV, recorded by the LHCb experiment between 2016 and 2018 and corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb−1, the forward-backward asymmetry in thepp→Z/γ*→μ+μ−process is measured. The measurement is carried out in ten intervals of the difference between the muon pseudorapidities, within a fiducial region covering dimuon masses between 66 and 116 GeV, muon pseudorapidities between 2.0 and 4.5 and muon transverse momenta above 20 GeV. These forward-backward asymmetries are compared with predictions, at next-to-leading order in the strong and electroweak couplings. The measured effective leptonic weak mixing angle is$$ {\sin}^2{\theta}_{\textrm{eff}}^{\ell }=0.23147\pm 0.00044\pm 0.00005\pm 0.00023, $$ sin 2 θ eff ℓ = 0.23147 ± 0.00044 ± 0.00005 ± 0.00023 , where the first uncertainty is statistical, the second arises from systematic uncertainties associated with the asymmetry measurement, and the third arises from uncertainties in the fit model used to extract$$ {\sin}^2{\theta}_{\textrm{eff}}^{\ell } $$ sin 2 θ eff ℓ from the asymmetry measurement. This result is based on an arithmetic average of results using the CT18, MSHT20, and NNPDF31 parameterisations of the proton internal structure, and is consistent with previous measurements and with predictions from the global electroweak fit.  more » « less
Award ID(s):
2411639 1803004 2411665 2209769
PAR ID:
10615042
Author(s) / Creator(s):
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Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
sissa
Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2024
Issue:
12
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
More Like this
  1. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> A time-dependent, flavour-tagged measurement ofCPviolation is performed withB0→ D+D−and$$ {B}_s^0 $$ B s 0 →$$ {D}_s^{+}{D}_s^{-} $$ D s + D s − decays, using data collected by the LHCb detector in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 6 fb−1. InB0→ D+D−decays theCP-violation parameters are measured to be$$ {\displaystyle \begin{array}{c}{S}_{D^{+}{D}^{-}}=-0.552\pm 0.100\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.010\left(\textrm{syst}\right),\\ {}{C}_{D^{+}{D}^{-}}=0.128\pm 0.103\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.010\left(\textrm{syst}\right).\end{array}} $$ S D + D − = − 0.552 ± 0.100 stat ± 0.010 syst , C D + D − = 0.128 ± 0.103 stat ± 0.010 syst . In$$ {B}_s^0 $$ B s 0 →$$ {D}_s^{+}{D}_s^{-} $$ D s + D s − decays theCP-violating parameter formulation in terms ofϕsand|λ|results in$$ {\displaystyle \begin{array}{c}{\phi}_s=-0.086\pm 0.106\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.028\left(\textrm{syst}\right)\textrm{rad},\\ {}\mid {\lambda}_{D_s^{+}{D}_s^{-}}\mid =1.145\pm 0.126\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.031\left(\textrm{syst}\right).\end{array}} $$ ϕ s = − 0.086 ± 0.106 stat ± 0.028 syst rad , ∣ λ D s + D s − ∣ = 1.145 ± 0.126 stat ± 0.031 syst . These results represent the most precise single measurement of theCP-violation parameters in their respective channels. For the first time in a single measurement,CPsymmetry is observed to be violated inB0→ D+D−decays with a significance exceeding six standard deviations. 
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  2. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> The polarization ofτleptons is measured using leptonic and hadronicτlepton decays in Z →τ+τ−events in proton-proton collisions at$$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV recorded by CMS at the CERN LHC with an integrated luminosity of 36.3 fb−1. The measuredτ−lepton polarization at the Z boson mass pole is$$ {\mathcal{P}}_{\tau}\left(\textrm{Z}\right) $$ P τ Z = −0.144 ± 0.006 (stat) ± 0.014 (syst) = −0.144 ± 0.015, in good agreement with the measurement of theτlepton asymmetry parameter ofAτ= 0.1439 ± 0.0043 =$$ -{\mathcal{P}}_{\tau}\left(\textrm{Z}\right) $$ − P τ Z at LEP. Theτlepton polarization depends on the ratio of the vector to axial-vector couplings of theτleptons in the neutral current expression, and thus on the effective weak mixing angle sin2$$ {\theta}_{\textrm{W}}^{\textrm{eff}} $$ θ W eff , independently of the Z boson production mechanism. The obtained value sin2$$ {\theta}_{\textrm{W}}^{\textrm{eff}} $$ θ W eff = 0.2319 ± 0.0008(stat) ± 0.0018(syst) = 0.2319 ± 0.0019 is in good agreement with measurements ate+e−colliders. 
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  3. ; (, Mathematische Annalen)
    Abstract We study holomorphic mapsFfrom a smooth Levi non-degenerate real hypersurface$$ M_{\ell }\subset {\mathbb {C}}^n $$ M ℓ ⊂ C n into a hyperquadric$$ {\mathbb {H}}_{\ell '}^N $$ H ℓ ′ N with signatures$$ \ell \le (n-1)/2 $$ ℓ ≤ ( n - 1 ) / 2 and$$ \ell '\le (N-1)/2,$$ ℓ ′ ≤ ( N - 1 ) / 2 , respectively. Assuming that$$ N - n < n - 1,$$ N - n < n - 1 , we prove that if$$ \ell = \ell ',$$ ℓ = ℓ ′ , thenFis either CR transversal to$$ {\mathbb {H}}_{\ell }^N $$ H ℓ N at every point of$$ M_{\ell },$$ M ℓ , or it maps a neighborhood of$$ M_{\ell } $$ M ℓ in$$ {\mathbb {C}}^n $$ C n into$$ {\mathbb {H}}_{\ell }^N.$$ H ℓ N . Furthermore, in the case where$$ \ell ' > \ell ,$$ ℓ ′ > ℓ , we show that ifFis not CR transversal at$$0\in M_\ell ,$$ 0 ∈ M ℓ , then it must be transversally flat. The latter is best possible. 
    more » « less
  4. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, The European Physical Journal C)
    Abstract A search is reported for charge-parity$$CP$$ CP violation in$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} $$ D 0 → K S 0 K S 0 decays, using data collected in proton–proton collisions at$$\sqrt{s} = 13\,\text {Te}\hspace{-.08em}\text {V} $$ s = 13 Te V recorded by the CMS experiment in 2018. The analysis uses a dedicated data set that corresponds to an integrated luminosity of 41.6$$\,\text {fb}^{-1}$$ fb - 1 , which consists of about 10 billion events containing a pair of b hadrons, nearly all of which decay to charm hadrons. The flavor of the neutral D meson is determined by the pion charge in the reconstructed decays$${{{\textrm{D}}}^{{*+}}} \rightarrow {{{\textrm{D}}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{+}}} $$ D ∗ + → D 0 π + and$${{{\textrm{D}}}^{{*-}}} \rightarrow {\overline{{\textrm{D}}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{-}}} $$ D ∗ - → D ¯ 0 π - . The$$CP$$ CP asymmetry in$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} $$ D 0 → K S 0 K S 0 is measured to be$$A_{CP} ({{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} ) = (6.2 \pm 3.0 \pm 0.2 \pm 0.8)\%$$ A CP ( K S 0 K S 0 ) = ( 6.2 ± 3.0 ± 0.2 ± 0.8 ) % , where the three uncertainties represent the statistical uncertainty, the systematic uncertainty, and the uncertainty in the measurement of the$$CP$$ CP asymmetry in the$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{+}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{-}}} $$ D 0 → K S 0 π + π - decay. This is the first$$CP$$ CP asymmetry measurement by CMS in the charm sector as well as the first to utilize a fully hadronic final state. 
    more » « less
  5. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> We present a study of$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$ Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 ,$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta $$ Ξ c 0 → Ξ 0 η , and$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime } $$ Ξ c 0 → Ξ 0 η ′ decays using the Belle and Belle II data samples, which have integrated luminosities of 980 fb−1and 426 fb−1, respectively. We measure the following relative branching fractions$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.48\pm 0.02\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.03\left(\textrm{syst}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta \right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.11\pm 0.01\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.01\left(\textrm{syst}\right),\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime}\right)/\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right)=0.08\pm 0.02\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.01\left(\textrm{syst}\right)\end{array}} $$ B Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 / B Ξ c 0 → Ξ − π + = 0.48 ± 0.02 stat ± 0.03 syst , B Ξ c 0 → Ξ 0 η / B Ξ c 0 → Ξ − π + = 0.11 ± 0.01 stat ± 0.01 syst , B Ξ c 0 → Ξ 0 η ′ / B Ξ c 0 → Ξ − π + = 0.08 ± 0.02 stat ± 0.01 syst for the first time, where the uncertainties are statistical (stat) and systematic (syst). By multiplying by the branching fraction of the normalization mode,$$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ B Ξ c 0 → Ξ − π + , we obtain the following absolute branching fraction results$$ {\displaystyle \begin{array}{c}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)=\left(6.9\pm 0.3\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.5\left(\textrm{syst}\right)\pm 1.3\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\\ {}\mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0\eta \right)=\left(1.6\pm 0.2\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.2\left(\textrm{syst}\right)\pm 0.3\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\\ {}\mathcal{B}\left({\varXi}_c^0\to {\Xi}^0{\eta}^{\prime}\right)=\left(1.2\pm 0.3\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.1\left(\textrm{syst}\right)\pm 0.2\left(\operatorname{norm}\right)\right)\times {10}^{-3},\end{array}} $$ B Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 = 6.9 ± 0.3 stat ± 0.5 syst ± 1.3 norm × 10 − 3 , B Ξ c 0 → Ξ 0 η = 1.6 ± 0.2 stat ± 0.2 syst ± 0.3 norm × 10 − 3 , B Ξ c 0 → Ξ 0 η ′ = 1.2 ± 0.3 stat ± 0.1 syst ± 0.2 norm × 10 − 3 , where the third uncertainties are from$$ \mathcal{B}\left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^{-}{\pi}^{+}\right) $$ B Ξ c 0 → Ξ − π + . The asymmetry parameter for$$ {\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0 $$ Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 is measured to be$$ \alpha \left({\Xi}_c^0\to {\Xi}^0{\pi}^0\right)=-0.90\pm 0.15\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.23\left(\textrm{syst}\right) $$ α Ξ c 0 → Ξ 0 π 0 = − 0.90 ± 0.15 stat ± 0.23 syst . 
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