The cross section for ee+ e- → π+ π- J/ψ between 3.8 and 5.5 GeV is measured with a 967 fb(-1) data sample collected by the Belle detector at or near the Υ(nS) (n = 1,2,…,5) resonances. The Y(4260) state is observed, and its resonance parameters are determined. In addition, an excess of π+ π- J/ψ production around 4 GeV is observed. This feature can be described by a Breit-Wigner parametrization with properties that are consistent with the Y(4008) state that was previously reported by Belle. In a study of Y(4260) → π+ π- J/ψ decays, a structure is observed in the M(π(±)J/ψ) mass spectrum with 5.2σ significance, with mass M = (3894.5 ± 6.6 ± 4.5) MeV/c2 and width Γ = (63 ± 24 ± 26) MeV/c2, where the errors are statistical and systematic, respectively. This structure can be interpreted as a new charged charmoniumlike state.

We report a measurement of the branching fraction ratios R(D(*)) of Bbar -> D(*) tau- nubar_tau relative to Bbar -> D()* l- nubar_l (where l = e or mu) using the full Belle data sample of 772 x 10^6 BBbar pairs collected at the Y(4S) resonance with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e- collider. The measured values are R(D)= 0.375 +- 0.064(stat.) +- 0.026(syst.) and R(D*) = 0.293 +- 0.038(stat.) +- 0.015(syst.). The analysis uses hadronic reconstruction of the tag-side B meson and purely leptonic tau decays. The results are consistent with earlier measurements and do not show a significant deviation from the standard model prediction.

We report the observation of two narrow structures in the mass spectra of the ${\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}\ensuremath{\Upsilon}(nS)$ ($n=1$, 2, 3) and ${\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{h}_{b}(mP)$ ($m=1$, 2) pairs that are produced in association with a single charged pion in $\ensuremath{\Upsilon}(5S)$ decays. The measured masses and widths of the two structures averaged over the five final states are ${M}_{1}=(10\text{ }607.2\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.0)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$, ${\ensuremath{\Gamma}}_{1}=(18.4\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.4)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$, and ${M}_{2}=(10\text{ }652.2\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.5)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$, ${\ensuremath{\Gamma}}_{2}=(11.5\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.2)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$. The results are obtained with a $121.4\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ data sample collected with the Belle detector in the vicinity of the $\ensuremath{\Upsilon}(5S)$ resonance at the KEKB asymmetric-energy ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}$ collider.

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 present a search for lepton-flavor-violating τ decays into three leptons (electrons or muons) using 782 fb−1 of data collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e− collider. No evidence for these decays is observed and we set 90% confidence level upper limits on the branching fractions between 1.5×10−8 and 2.7×10−8.

The cross section for ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}\ensuremath{\rightarrow}{\ensuremath{\pi}}^{+}{\ensuremath{\pi}}^{\ensuremath{-}}\ensuremath{\psi}(2S)$ between threshold and $\sqrt{s}=5.5\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$ is measured using $673\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ of data on and off the $\ensuremath{\Upsilon}(4S)$ resonance collected with the Belle detector at KEKB. Two resonant structures are observed in the ${\ensuremath{\pi}}^{+}{\ensuremath{\pi}}^{\ensuremath{-}}\ensuremath{\psi}(2S)$ invariant-mass distribution, one at $4361\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}9\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}9\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$ with a width of $74\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}15\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}10\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$, and another at $4664\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}11\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}5\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$ with a width of $48\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}15\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}3\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$, if the mass spectrum is parametrized with the coherent sum of two Breit-Wigner functions. These values do not match those of any of the known charmonium states.

We report a measurement of the ratio ${\cal R}(D^*) = {\cal B}(\bar{B}^0 \rightarrow D^{*+} \tau^- \bar{\nu}_{\tau})/{\cal B}(\bar{B}^0 \rightarrow D^{*+} \ell^- \bar{\nu}_{\ell})$, where $\ell$ denotes an electron or a muon. The results are based on a data sample containing $772\times10^6$ $B\bar{B}$ pairs recorded at the $\Upsilon(4S)$ resonance with the Belle detector at the KEKB $e^+ e^-$ collider. We select a sample of $B^0 \bar{B}^0$ pairs by reconstructing both $B$ mesons in semileptonic decays to $D^{*\mp} \ell^{\pm}$. We measure ${\cal R}(D^*)= 0.302 \pm 0.030({\rm stat)} \pm 0.011({\rm syst)}$, which is within $1.6 \sigma$ of the Standard Model theoretical expectation, where the standard deviation $\sigma$ includes systematic uncertainties. We use this measurement to constrain several scenarios of new physics in a model-independent approach.

We present a measurement of angular observables and a test of lepton flavor universality in the $B\ensuremath{\rightarrow}{K}^{*}{\ensuremath{\ell}}^{+}{\ensuremath{\ell}}^{\ensuremath{-}}$ decay, where $\ensuremath{\ell}$ is either $e$ or $\ensuremath{\mu}$. The analysis is performed on a data sample corresponding to an integrated luminosity of $711\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ containing $772\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}1{0}^{6}$ $B\overline{B}$ pairs, collected at the $\mathrm{\ensuremath{\Upsilon}}(4S)$ resonance with the Belle detector at the asymmetric-energy ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}$ collider KEKB. The result is consistent with standard model (SM) expectations, where the largest discrepancy from a SM prediction is observed in the muon modes with a local significance of $2.6\ensuremath{\sigma}$.

The experimental results on the ratios of branching fractions R(D)=B(B[over ¯]→Dτ^{-}ν[over ¯]_{τ})/B(B[over ¯]→Dℓ^{-}ν[over ¯]_{ℓ}) and R(D^{*})=B(B[over ¯]→D^{*}τ^{-}ν[over ¯]_{τ})/B(B[over ¯]→D^{*}ℓ^{-}ν[over ¯]_{ℓ}), where ℓ denotes an electron or a muon, show a long-standing discrepancy with the standard model predictions, and might hint at a violation of lepton flavor universality. We report a new simultaneous measurement of R(D) and R(D^{*}), based on a data sample containing 772×10^{6} BB[over ¯] events recorded at the ϒ(4S) resonance with the Belle detector at the KEKB e^{+}e^{-} collider. In this analysis the tag-side B meson is reconstructed in a semileptonic decay mode and the signal-side τ is reconstructed in a purely leptonic decay. The measured values are R(D)=0.307±0.037±0.016 and R(D^{*})=0.283±0.018±0.014, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. These results are in agreement with the standard model predictions within 0.2, 1.1, and 0.8 standard deviations for R(D), R(D^{*}), and their combination, respectively. This work constitutes the most precise measurements of R(D) and R(D^{*}) performed to date as well as the first result for R(D) based on a semileptonic tagging method.

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