European Physical Journal C: Particles and Fields (2018-12-01)

Search for lepton-flavour-violating decays of Higgs-like bosons

  • R. Aaij,
  • C. Abellán Beteta,
  • B. Adeva,
  • M. Adinolfi,
  • C. A. Aidala,
  • Z. Ajaltouni,
  • S. Akar,
  • P. Albicocco,
  • J. Albrecht,
  • F. Alessio,
  • M. Alexander,
  • A. Alfonso Albero,
  • G. Alkhazov,
  • P. Alvarez Cartelle,
  • A. A. Alves,
  • S. Amato,
  • S. Amerio,
  • Y. Amhis,
  • L. An,
  • L. Anderlini,
  • G. Andreassi,
  • M. Andreotti,
  • J. E. Andrews,
  • R. B. Appleby,
  • F. Archilli,
  • P. d’Argent,
  • J. Arnau Romeu,
  • A. Artamonov,
  • M. Artuso,
  • K. Arzymatov,
  • E. Aslanides,
  • M. Atzeni,
  • B. Audurier,
  • S. Bachmann,
  • J. J. Back,
  • S. Baker,
  • V. Balagura,
  • W. Baldini,
  • A. Baranov,
  • R. J. Barlow,
  • S. Barsuk,
  • W. Barter,
  • F. Baryshnikov,
  • V. Batozskaya,
  • B. Batsukh,
  • V. Battista,
  • A. Bay,
  • J. Beddow,
  • F. Bedeschi,
  • I. Bediaga,
  • A. Beiter,
  • L. J. Bel,
  • S. Belin,
  • N. Beliy,
  • V. Bellee,
  • N. Belloli,
  • K. Belous,
  • I. Belyaev,
  • E. Ben-Haim,
  • G. Bencivenni,
  • S. Benson,
  • S. Beranek,
  • A. Berezhnoy,
  • R. Bernet,
  • D. Berninghoff,
  • E. Bertholet,
  • A. Bertolin,
  • C. Betancourt,
  • F. Betti,
  • M. O. Bettler,
  • M. van Beuzekom,
  • Ia. Bezshyiko,
  • S. Bhasin,
  • J. Bhom,
  • S. Bifani,
  • P. Billoir,
  • A. Birnkraut,
  • A. Bizzeti,
  • M. Bjørn,
  • M. P. Blago,
  • T. Blake,
  • F. Blanc,
  • S. Blusk,
  • D. Bobulska,
  • V. Bocci,
  • O. Boente Garcia,
  • T. Boettcher,
  • A. Bondar,
  • N. Bondar,
  • S. Borghi,
  • M. Borisyak,
  • M. Borsato,
  • F. Bossu,
  • M. Boubdir,
  • T. J. V. Bowcock,
  • C. Bozzi,
  • S. Braun,
  • M. Brodski,
  • J. Brodzicka,
  • A. Brossa Gonzalo,
  • D. Brundu,
  • E. Buchanan,
  • A. Buonaura,
  • C. Burr,
  • A. Bursche,
  • J. Buytaert,
  • W. Byczynski,
  • S. Cadeddu,
  • H. Cai,
  • R. Calabrese,
  • R. Calladine,
  • M. Calvi,
  • M. Calvo Gomez,
  • A. Camboni,
  • P. Campana,
  • D. H. Campora Perez,
  • L. Capriotti,
  • A. Carbone,
  • G. Carboni,
  • R. Cardinale,
  • A. Cardini,
  • P. Carniti,
  • L. Carson,
  • K. Carvalho Akiba,
  • G. Casse,
  • L. Cassina,
  • M. Cattaneo,
  • G. Cavallero,
  • R. Cenci,
  • D. Chamont,
  • M. G. Chapman,
  • M. Charles,
  • Ph. Charpentier,
  • G. Chatzikonstantinidis,
  • M. Chefdeville,
  • V. Chekalina,
  • C. Chen,
  • S. Chen,
  • S.-G. Chitic,
  • V. Chobanova,
  • M. Chrzaszcz,
  • A. Chubykin,
  • P. Ciambrone,
  • X. Cid Vidal,
  • G. Ciezarek,
  • P. E. L. Clarke,
  • M. Clemencic,
  • H. V. Cliff,
  • J. Closier,
  • V. Coco,
  • J. A. B. Coelho,
  • J. Cogan,
  • E. Cogneras,
  • L. Cojocariu,
  • P. Collins,
  • T. Colombo,
  • A. Comerma-Montells,
  • A. Contu,
  • G. Coombs,
  • S. Coquereau,
  • G. Corti,
  • M. Corvo,
  • C. M. Costa Sobral,
  • B. Couturier,
  • G. A. Cowan,
  • D. C. Craik,
  • A. Crocombe,
  • M. Cruz Torres,
  • R. Currie,
  • C. D’Ambrosio,
  • F. Da Cunha Marinho,
  • C. L. Da Silva,
  • E. Dall’Occo,
  • J. Dalseno,
  • A. Danilina,
  • A. Davis,
  • O. De Aguiar Francisco,
  • K. De Bruyn,
  • S. De Capua,
  • M. De Cian,
  • J. M. De Miranda,
  • L. De Paula,
  • M. De Serio,
  • P. De Simone,
  • C. T. Dean,
  • D. Decamp,
  • L. Del Buono,
  • B. Delaney,
  • H.-P. Dembinski,
  • M. Demmer,
  • A. Dendek,
  • D. Derkach,
  • O. Deschamps,
  • F. Desse,
  • F. Dettori,
  • B. Dey,
  • A. Di Canto,
  • P. Di Nezza,
  • S. Didenko,
  • H. Dijkstra,
  • F. Dordei,
  • M. Dorigo,
  • A. Dosil Suárez,
  • L. Douglas,
  • A. Dovbnya,
  • K. Dreimanis,
  • L. Dufour,
  • G. Dujany,
  • P. Durante,
  • J. M. Durham,
  • D. Dutta,
  • R. Dzhelyadin,
  • M. Dziewiecki,
  • A. Dziurda,
  • A. Dzyuba,
  • S. Easo,
  • U. Egede,
  • V. Egorychev,
  • S. Eidelman,
  • S. Eisenhardt,
  • U. Eitschberger,
  • R. Ekelhof,
  • L. Eklund,
  • S. Ely,
  • A. Ene,
  • S. Escher,
  • S. Esen,
  • T. Evans,
  • A. Falabella,
  • N. Farley,
  • S. Farry,
  • D. Fazzini,
  • L. Federici,
  • P. Fernandez Declara,
  • A. Fernandez Prieto,
  • F. Ferrari,
  • L. Ferreira Lopes,
  • F. Ferreira Rodrigues,
  • M. Ferro-Luzzi,
  • S. Filippov,
  • R. A. Fini,
  • M. Fiorini,
  • M. Firlej,
  • C. Fitzpatrick,
  • T. Fiutowski,
  • F. Fleuret,
  • M. Fontana,
  • F. Fontanelli,
  • R. Forty,
  • V. Franco Lima,
  • M. Frank,
  • C. Frei,
  • J. Fu,
  • W. Funk,
  • C. Färber,
  • M. Féo Pereira Rivello Carvalho,
  • E. Gabriel,
  • A. Gallas Torreira,
  • D. Galli,
  • S. Gallorini,
  • S. Gambetta,
  • Y. Gan,
  • M. Gandelman,
  • P. Gandini,
  • Y. Gao,
  • L. M. Garcia Martin,
  • B. Garcia Plana,
  • J. García Pardiñas,
  • J. Garra Tico,
  • L. Garrido,
  • D. Gascon,
  • C. Gaspar,
  • L. Gavardi,
  • G. Gazzoni,
  • D. Gerick,
  • E. Gersabeck,
  • M. Gersabeck,
  • T. Gershon,
  • D. Gerstel,
  • Ph. Ghez,
  • S. Gianì,
  • V. Gibson,
  • O. G. Girard,
  • L. Giubega,
  • K. Gizdov,
  • V. V. Gligorov,
  • D. Golubkov,
  • A. Golutvin,
  • A. Gomes,
  • I. V. Gorelov,
  • C. Gotti,
  • E. Govorkova,
  • J. P. Grabowski,
  • R. Graciani Diaz,
  • L. A. Granado Cardoso,
  • E. Graugés,
  • E. Graverini,
  • G. Graziani,
  • A. Grecu,
  • R. Greim,
  • P. Griffith,
  • L. Grillo,
  • L. Gruber,
  • B. R. Gruberg Cazon,
  • O. Grünberg,
  • C. Gu,
  • E. Gushchin,
  • Yu. Guz,
  • T. Gys,
  • C. Göbel,
  • T. Hadavizadeh,
  • C. Hadjivasiliou,
  • G. Haefeli,
  • C. Haen,
  • S. C. Haines,
  • B. Hamilton,
  • X. Han,
  • T. H. Hancock,
  • S. Hansmann-Menzemer,
  • N. Harnew,
  • S. T. Harnew,
  • T. Harrison,
  • C. Hasse,
  • M. Hatch,
  • J. He,
  • M. Hecker,
  • K. Heinicke,
  • A. Heister,
  • K. Hennessy,
  • L. Henry,
  • E. van Herwijnen,
  • M. Heß,
  • A. Hicheur,
  • R. Hidalgo Charman,
  • D. Hill,
  • M. Hilton,
  • P. H. Hopchev,
  • W. Hu,
  • W. Huang,
  • Z. C. Huard,
  • W. Hulsbergen,
  • T. Humair,
  • M. Hushchyn,
  • D. Hutchcroft,
  • D. Hynds,
  • P. Ibis,
  • M. Idzik,
  • P. Ilten,
  • K. Ivshin,
  • R. Jacobsson,
  • J. Jalocha,
  • E. Jans,
  • A. Jawahery,
  • F. Jiang,
  • M. John,
  • D. Johnson,
  • C. R. Jones,
  • C. Joram,
  • B. Jost,
  • N. Jurik,
  • S. Kandybei,
  • M. Karacson,
  • J. M. Kariuki,
  • S. Karodia,
  • N. Kazeev,
  • M. Kecke,
  • F. Keizer,
  • M. Kelsey,
  • M. Kenzie,
  • T. Ketel,
  • E. Khairullin,
  • B. Khanji,
  • C. Khurewathanakul,
  • K. E. Kim,
  • T. Kirn,
  • S. Klaver,
  • K. Klimaszewski,
  • T. Klimkovich,
  • S. Koliiev,
  • M. Kolpin,
  • R. Kopecna,
  • P. Koppenburg,
  • I. Kostiuk,
  • S. Kotriakhova,
  • M. Kozeiha,
  • L. Kravchuk,
  • M. Kreps,
  • F. Kress,
  • P. Krokovny,
  • W. Krupa,
  • W. Krzemien,
  • W. Kucewicz,
  • M. Kucharczyk,
  • V. Kudryavtsev,
  • A. K. Kuonen,
  • T. Kvaratskheliya,
  • D. Lacarrere,
  • G. Lafferty,
  • A. Lai,
  • D. Lancierini,
  • G. Lanfranchi,
  • C. Langenbruch,
  • T. Latham,
  • C. Lazzeroni,
  • R. Le Gac,
  • A. Leflat,
  • J. Lefrançois,
  • R. Lefèvre,
  • F. Lemaitre,
  • O. Leroy,
  • T. Lesiak,
  • B. Leverington,
  • P.-R. Li,
  • T. Li,
  • Z. Li,
  • X. Liang,
  • T. Likhomanenko,
  • R. Lindner,
  • F. Lionetto,
  • V. Lisovskyi,
  • X. Liu,
  • D. Loh,
  • A. Loi,
  • I. Longstaff,
  • J. H. Lopes,
  • G. H. Lovell,
  • D. Lucchesi,
  • M. Lucio Martinez,
  • A. Lupato,
  • E. Luppi,
  • O. Lupton,
  • A. Lusiani,
  • X. Lyu,
  • F. Machefert,
  • F. Maciuc,
  • V. Macko,
  • P. Mackowiak,
  • S. Maddrell-Mander,
  • O. Maev,
  • K. Maguire,
  • D. Maisuzenko,
  • M. W. Majewski,
  • S. Malde,
  • B. Malecki,
  • A. Malinin,
  • T. Maltsev,
  • G. Manca,
  • G. Mancinelli,
  • D. Marangotto,
  • J. Maratas,
  • J. F. Marchand,
  • U. Marconi,
  • C. Marin Benito,
  • M. Marinangeli,
  • P. Marino,
  • J. Marks,
  • P. J. Marshall,
  • G. Martellotti,
  • M. Martin,
  • M. Martinelli,
  • D. Martinez Santos,
  • F. Martinez Vidal,
  • A. Massafferri,
  • M. Materok,
  • R. Matev,
  • A. Mathad,
  • Z. Mathe,
  • C. Matteuzzi,
  • A. Mauri,
  • E. Maurice,
  • B. Maurin,
  • A. Mazurov,
  • M. McCann,
  • A. McNab,
  • R. McNulty,
  • J. V. Mead,
  • B. Meadows,
  • C. Meaux,
  • F. Meier,
  • N. Meinert,
  • D. Melnychuk,
  • M. Merk,
  • A. Merli,
  • E. Michielin,
  • D. A. Milanes,
  • E. Millard,
  • M.-N. Minard,
  • L. Minzoni,
  • D. S. Mitzel,
  • A. Mogini,
  • J. Molina Rodriguez,
  • T. Mombächer,
  • I. A. Monroy,
  • S. Monteil,
  • M. Morandin,
  • G. Morello,
  • M. J. Morello,
  • O. Morgunova,
  • J. Moron,
  • A. B. Morris,
  • R. Mountain,
  • F. Muheim,
  • M. Mulder,
  • C. H. Murphy,
  • D. Murray,
  • A. Mödden,
  • D. Müller,
  • J. Müller,
  • K. Müller,
  • V. Müller,
  • P. Naik,
  • T. Nakada,
  • R. Nandakumar,
  • A. Nandi,
  • T. Nanut,
  • I. Nasteva,
  • M. Needham,
  • N. Neri,
  • S. Neubert,
  • N. Neufeld,
  • M. Neuner,
  • T. D. Nguyen,
  • C. Nguyen-Mau,
  • S. Nieswand,
  • R. Niet,
  • N. Nikitin,
  • A. Nogay,
  • N. S. Nolte,
  • D. P. O’Hanlon,
  • A. Oblakowska-Mucha,
  • V. Obraztsov,
  • S. Ogilvy,
  • R. Oldeman,
  • C. J. G. Onderwater,
  • A. Ossowska,
  • J. M. Otalora Goicochea,
  • P. Owen,
  • A. Oyanguren,
  • P. R. Pais,
  • T. Pajero,
  • A. Palano,
  • M. Palutan,
  • G. Panshin,
  • A. Papanestis,
  • M. Pappagallo,
  • L. L. Pappalardo,
  • W. Parker,
  • C. Parkes,
  • G. Passaleva,
  • A. Pastore,
  • M. Patel,
  • C. Patrignani,
  • A. Pearce,
  • A. Pellegrino,
  • G. Penso,
  • M. Pepe Altarelli,
  • S. Perazzini,
  • D. Pereima,
  • P. Perret,
  • L. Pescatore,
  • K. Petridis,
  • A. Petrolini,
  • A. Petrov,
  • S. Petrucci,
  • M. Petruzzo,
  • B. Pietrzyk,
  • G. Pietrzyk,
  • M. Pikies,
  • M. Pili,
  • D. Pinci,
  • J. Pinzino,
  • F. Pisani,
  • A. Piucci,
  • V. Placinta,
  • S. Playfer,
  • J. Plews,
  • M. Plo Casasus,
  • F. Polci,
  • M. Poli Lener,
  • A. Poluektov,
  • N. Polukhina,
  • I. Polyakov,
  • E. Polycarpo,
  • G. J. Pomery,
  • S. Ponce,
  • A. Popov,
  • D. Popov,
  • S. Poslavskii,
  • C. Potterat,
  • E. Price,
  • J. Prisciandaro,
  • C. Prouve,
  • V. Pugatch,
  • A. Puig Navarro,
  • H. Pullen,
  • G. Punzi,
  • W. Qian,
  • J. Qin,
  • R. Quagliani,
  • B. Quintana,
  • B. Rachwal,
  • J. H. Rademacker,
  • M. Rama,
  • M. Ramos Pernas,
  • M. S. Rangel,
  • F. Ratnikov,
  • G. Raven,
  • M. Ravonel Salzgeber,
  • M. Reboud,
  • F. Redi,
  • S. Reichert,
  • A. C. dos Reis,
  • F. Reiss,
  • C. Remon Alepuz,
  • Z. Ren,
  • V. Renaudin,
  • S. Ricciardi,
  • S. Richards,
  • K. Rinnert,
  • P. Robbe,
  • A. Robert,
  • A. B. Rodrigues,
  • E. Rodrigues,
  • J. A. Rodriguez Lopez,
  • M. Roehrken,
  • S. Roiser,
  • A. Rollings,
  • V. Romanovskiy,
  • A. Romero Vidal,
  • M. Rotondo,
  • M. S. Rudolph,
  • T. Ruf,
  • J. Ruiz Vidal,
  • J. J. Saborido Silva,
  • N. Sagidova,
  • B. Saitta,
  • V. Salustino Guimaraes,
  • C. Sanchez Gras,
  • C. Sanchez Mayordomo,
  • B. Sanmartin Sedes,
  • R. Santacesaria,
  • C. Santamarina Rios,
  • M. Santimaria,
  • E. Santovetti,
  • G. Sarpis,
  • A. Sarti,
  • C. Satriano,
  • A. Satta,
  • M. Saur,
  • D. Savrina,
  • S. Schael,
  • M. Schellenberg,
  • M. Schiller,
  • H. Schindler,
  • M. Schmelling,
  • T. Schmelzer,
  • B. Schmidt,
  • O. Schneider,
  • A. Schopper,
  • H. F. Schreiner,
  • M. Schubiger,
  • M. H. Schune,
  • R. Schwemmer,
  • B. Sciascia,
  • A. Sciubba,
  • A. Semennikov,
  • E. S. Sepulveda,
  • A. Sergi,
  • N. Serra,
  • J. Serrano,
  • L. Sestini,
  • A. Seuthe,
  • P. Seyfert,
  • M. Shapkin,
  • Y. Shcheglov,
  • T. Shears,
  • L. Shekhtman,
  • V. Shevchenko,
  • E. Shmanin,
  • B. G. Siddi,
  • R. Silva Coutinho,
  • L. Silva de Oliveira,
  • G. Simi,
  • S. Simone,
  • N. Skidmore,
  • T. Skwarnicki,
  • M. W. Slater,
  • J. G. Smeaton,
  • E. Smith,
  • I. T. Smith,
  • M. Smith,
  • M. Soares,
  • l. Soares Lavra,
  • M. D. Sokoloff,
  • F. J. P. Soler,
  • B. Souza De Paula,
  • B. Spaan,
  • E. Spadaro Norella,
  • P. Spradlin,
  • F. Stagni,
  • M. Stahl,
  • S. Stahl,
  • P. Stefko,
  • S. Stefkova,
  • O. Steinkamp,
  • S. Stemmle,
  • O. Stenyakin,
  • M. Stepanova,
  • H. Stevens,
  • A. Stocchi,
  • S. Stone,
  • B. Storaci,
  • S. Stracka,
  • M. E. Stramaglia,
  • M. Straticiuc,
  • U. Straumann,
  • S. Strokov,
  • J. Sun,
  • L. Sun,
  • K. Swientek,
  • T. Szumlak,
  • M. Szymanski,
  • S. T’Jampens,
  • Z. Tang,
  • A. Tayduganov,
  • T. Tekampe,
  • G. Tellarini,
  • F. Teubert,
  • E. Thomas,
  • J. van Tilburg,
  • M. J. Tilley,
  • V. Tisserand,
  • M. Tobin,
  • S. Tolk,
  • L. Tomassetti,
  • D. Tonelli,
  • D. Y. Tou,
  • R. Tourinho Jadallah Aoude,
  • E. Tournefier,
  • M. Traill,
  • M. T. Tran,
  • A. Trisovic,
  • A. Tsaregorodtsev,
  • G Tuci,
  • A. Tully,
  • N. Tuning,
  • A. Ukleja,
  • A. Usachov,
  • A. Ustyuzhanin,
  • U. Uwer,
  • A. Vagner,
  • V. Vagnoni,
  • A. Valassi,
  • S. Valat,
  • G. Valenti,
  • R. Vazquez Gomez,
  • P. Vazquez Regueiro,
  • S. Vecchi,
  • M. van Veghel,
  • J. J. Velthuis,
  • M. Veltri,
  • G. Veneziano,
  • A. Venkateswaran,
  • T. A. Verlage,
  • M. Vernet,
  • M. Veronesi,
  • N. V. Veronika,
  • M. Vesterinen,
  • J. V. Viana Barbosa,
  • D. Vieira,
  • M. Vieites Diaz,
  • H. Viemann,
  • X. Vilasis-Cardona,
  • A. Vitkovskiy,
  • M. Vitti,
  • V. Volkov,
  • A. Vollhardt,
  • D. Vom Bruch,
  • B. Voneki,
  • A. Vorobyev,
  • V. Vorobyev,
  • J. A. de Vries,
  • C. Vázquez Sierra,
  • R. Waldi,
  • J. Walsh,
  • J. Wang,
  • M. Wang,
  • Y. Wang,
  • Z. Wang,
  • D. R. Ward,
  • H. M. Wark,
  • N. K. Watson,
  • D. Websdale,
  • A. Weiden,
  • C. Weisser,
  • M. Whitehead,
  • J. Wicht,
  • G. Wilkinson,
  • M. Wilkinson,
  • I. Williams,
  • M. R. J. Williams,
  • M. Williams,
  • T. Williams,
  • F. F. Wilson,
  • J. Wimberley,
  • M. Winn,
  • J. Wishahi,
  • W. Wislicki,
  • M. Witek,
  • G. Wormser,
  • S. A. Wotton,
  • K. Wyllie,
  • D. Xiao,
  • Y. Xie,
  • A. Xu,
  • M. Xu,
  • Q. Xu,
  • Z. Xu,
  • Z. Xu,
  • Z. Yang,
  • Z. Yang,
  • Y. Yao,
  • L. E. Yeomans,
  • H. Yin,
  • J. Yu,
  • X. Yuan,
  • O. Yushchenko,
  • K. A. Zarebski,
  • M. Zavertyaev,
  • D. Zhang,
  • L. Zhang,
  • W. C. Zhang,
  • Y. Zhang,
  • A. Zhelezov,
  • Y. Zheng,
  • X. Zhu,
  • V. Zhukov,
  • J. B. Zonneveld,
  • S. Zucchelli

DOI
https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-018-6386-8
Journal volume & issue
Vol. 78, no. 12
pp. 1 – 12

Abstract

Read online

Abstract A search is presented for a Higgs-like boson with mass in the range 45 to 195$$\,{{\mathrm {GeV/}}c^2}$$ GeV/c2 decaying into a muon and a tau lepton. The dataset consists of proton-proton interactions at a centre-of-mass energy of 8$$~{\mathrm {TeV}}$$ TeV , collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 2$$\,\text{ fb }^{-1}$$ fb-1 . The tau leptons are reconstructed in both leptonic and hadronic decay channels. An upper limit on the production cross-section multiplied by the branching fraction at 95% confidence level is set and ranges from 22$$\,{\mathrm {pb}}$$ pb for a boson mass of 45$$\,{{\mathrm {GeV/}}c^2}$$ GeV/c2 to 4$$\,{\mathrm {pb}}$$ pb for a mass of 195$$\,{{\mathrm {GeV/}}c^2}$$ GeV/c2 .