Based on the full BABAR data sample, we report improved measurements of the ratios R(D(*))=B(B[over ¯]→D(*)τ(-)ν[over ¯](τ))/B(B[over ¯]→D(*)ℓ(ℓ)(-)ν[over ¯](ℓ)), where ℓ is either e or μ. These ratios are sensitive to new physics contributions in the form of a charged Higgs boson. We measure R(D)=0.440±0.058±0.042 and R(D(*))=0.332±0.024±0.018, which exceed the standard model expectations by 2.0σ and 2.7σ, respectively. Taken together, our results disagree with these expectations at the 3.4σ level. This excess cannot be explained by a charged Higgs boson in the type II two-Higgs-doublet model.

Searches for lepton-flavor-violating decays of a tau lepton to a lighter mass lepton and a photon have been performed with the entire data set of (963+/-7)x10{6} tau decays collected by the BABAR detector near the Upsilon(4S), Upsilon(3S) and Upsilon(2S) resonances. The searches yield no evidence of signals and we set upper limits on the branching fractions of B(tau{+/-}-->e{+/-}gamma)<3.3x10{-8} and B(tau{+/-}-->mu{+/-}gamma)<4.4x10{-8} at 90% confidence level.

We report the first measurement of the $\tau$ lepton polarization $P_\tau(D^*)$ in the decay $\bar{B} \rightarrow D^* \tau^- \bar{\nu}_\tau$ as well as a new measurement of the ratio of the branching fractions $R(D^{*}) = \mathcal{B}(\bar {B} \rightarrow D^* \tau^- \bar{\nu}_\tau) / \mathcal{B}(\bar{B} \rightarrow D^* \ell^- \bar{\nu}_\ell)$, where $\ell^-$ denotes an electron or a muon, and the $\tau$ is reconstructed in the modes $\tau^- \rightarrow \pi^- \nu_\tau$ and $\tau^- \rightarrow \rho^- \nu_\tau$. We use the full data sample of $772 \times 10^6$ $B{\bar B}$ pairs recorded with the Belle detector at the KEKB electron-positron collider. Our results, $P_\tau(D^*) = -0.38 \pm 0.51 {\rm (stat.)} ^{+0.21}_{-0.16} {\rm (syst.)}$ and $R(D^*) = 0.270 \pm 0.035{\rm (stat.)} ^{+0.028}_{-0.025}{\rm (syst.)}$, are consistent with the theoretical predictions of the Standard Model.

We search for the rare decay B+→K+νν¯ in a 362  fb−1 sample of electron-positron collisions at the ϒ(4S) resonance collected with the Belle II detector at the SuperKEKB collider. We use the inclusive properties of the accompanying B meson in ϒ(4S)→BB¯ events to suppress background from other decays of the signal B candidate and light-quark pair production. We validate the measurement with an auxiliary analysis based on a conventional hadronic reconstruction of the accompanying B meson. For background suppression, we exploit distinct signal features using machine learning methods tuned with simulated data. The signal-reconstruction efficiency and background suppression are validated through various control channels. The branching fraction is extracted in a maximum likelihood fit. Our inclusive and hadronic analyses yield consistent results for the B+→K+νν¯ branching fraction of [2.7±0.5(stat)±0.5(syst)]×10−5 and [1.1−0.8+0.9(stat)−0.5+0.8(syst)]×10−5, respectively. Combining the results, we determine the branching fraction of the decay B+→K+νν¯ to be [2.3±0.5(stat)−0.4+0.5(syst)]×10−5, providing the first evidence for this decay at 3.5 standard deviations. The combined result is 2.7 standard deviations above the standard model expectation. Published by the American Physical Society 2024

We present GFlaT, a new algorithm that uses a graph-neural-network to determine the flavor of neutral B mesons produced in ϒ(4S) decays. It improves previous algorithms by using the information from all charged final-state particles and the relations between them. We evaluate its performance using B decays to flavor-specific hadronic final states reconstructed in a 362  fb−1 sample of electron-positron collisions collected at the ϒ(4S) resonance with the Belle II detector at the SuperKEKB collider. We achieve an effective tagging efficiency of (37.40±0.43±0.36%), where the first uncertainty is statistical and the second systematic, which is 18% better than the previous Belle II algorithm. Demonstrating the algorithm, we use B0→J/ψKS0 decays to measure the mixing-induced and direct CP violation parameters, S=(0.724±0.035±0.009) and C=(−0.035±0.026±0.029). Published by the American Physical Society 2024

A bstract We present a measurement of the ratio $$ {R}_{\mu }=\mathcal{B}\left({\tau}^{-}\to {\mu}^{-}{\overline{\nu}}_{\mu }{\nu}_{\tau}\right)/\mathcal{B}\left({\tau}^{-}\to {e}^{-}{\overline{\nu}}_e{\nu}_{\tau}\right) $$ R μ = B   τ −  →  μ −  ν ¯ μ ν τ  / B   τ −  →  e −  ν ¯ e ν τ  of branching fractions $$ \mathcal{B} $$ B of the τ lepton decaying to muons or electrons using data collected with the Belle II detector at the SuperKEKB e + e − collider. The sample has an integrated luminosity of 362 ± 2 fb − 1 at a centre-of-mass energy of 10.58 GeV. Using an optimised event selection, a binned maximum likelihood fit is performed using the momentum spectra of the electron and muon candidates. The result, R μ = 0.9675 ± 0.0007 ± 0.0036, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic, is the most precise to date. It provides a stringent test of the light-lepton universality, translating to a ratio of the couplings of the muon and electron to the W boson in τ decays of 0.9974 ± 0.0019, in agreement with the standard model expectation of unity.

We report a search for a heavy neutral lepton (HNL) that mixes predominantly with ντ. The search utilizes data collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric energy e+e− collider. The data sample was collected at and just below the center-of-mass energies of the ϒ(4S) and ϒ(5S) resonances and has an integrated luminosity of 915  fb−1, corresponding to (836±12)×106 e+e−→τ+τ− events. We search for production of the HNL (denoted N) in the decay τ−→π−N followed by its decay via N→μ+μ−ντ. The search focuses on the parameter-space region in which the HNL is long-lived, so that the μ+μ− originate from a common vertex that is significantly displaced from the collision point of the KEKB beams. Consistent with the expected background yield, one event is observed in the data sample after application of all the event-selection criteria. We report limits on the mixing parameter of the HNL with the τ neutrino as a function of the HNL mass. Published by the American Physical Society 2024

We measure the branching fraction of the decay B−→D0ρ(770)− using data collected with the Belle II detector. The data contain 387 million BB¯ pairs produced in e+e− collisions at the ϒ(4S) resonance. We reconstruct 8360±180 decays from an analysis of the distributions of the B− energy and the ρ(770)− helicity angle. We determine the branching fraction to be (0.939±0.021(stat)±0.050(syst))%, in agreement with previous results. Our measurement improves the relative precision of the world average by more than a factor of two. Published by the American Physical Society 2024