Flavor physics and CP violation

被引：16

作者：

Chang, Paoti ^{[1
]}

Chen, Kai-Feng ^{[1
]}

Hou, Wei-Shu ^{[1
]}

机构：

[1] Natl Taiwan Univ, Dept Phys, Taipei 10617, Taiwan

来源：

PROGRESS IN PARTICLE AND NUCLEAR PHYSICS | 2017年 / 97卷

关键词：

Flavor; CP violation; New physics; ELECTRIC-DIPOLE MOMENT; TOP-QUARK PRODUCTION; LEPTON-FLAVOR; B-MESON; RADIATIVE-CORRECTIONS; HIGGS INTERACTIONS; NUMBER VIOLATION; BRANCHING RATIO; SEMILEPTONIC-B; DECAY MU(+);

D O I：

10.1016/j.ppnp.2017.07.001

中图分类号：

O57 [原子核物理学、高能物理学];

学科分类号：

070202 ;

摘要：

We currently live in the age of the CKM paradigm. The 3 x 3 matrix that links (d, s, b) quarks to (u, c, t) in the charged current weak interaction, being complex and nominally with 18 parameters, can be accounted for by just 3 rotation angles and one CP violating (CPV) phase, with unitarity and the CKM phases triumphantly tested at the B factories. But the CKM picture is unsatisfactory and has too many parameters. The main aim of Flavor Physics and CP violation (FPCP) studies is the pursuit to uncover New Physics beyond the Standard Model (SM). Two highlights of LHC Run 1 period are the CPV phase phi(s) of B-s mixing and B-s -> mu(+)mu(-) decay, which were found to be again consistent with SM, though the saga is yet unfinished. We also saw the emergence of the P'(5) angular variable anomaly in B-0 -> K*(0) mu(+)mu(-) decay and R-K(*) anomaly in B -> K-(*()) mu(+)mu(-) to B -> K-(*())e(+)e(-) rate ratios, and the BaBar anomaly in B -> D-(*())tau nu decays, which suggest possible New Physics in these flavor processes, pointing to extra Z', charged Higgs, or leptoquarks. Charmless hadronic, semileptonic, purely leptonic and radiative B decays continue to offer various further windows on New Physics. Away from B physics, the rare K -> pi nu nu decays and epsilon'/epsilon in the kaon sector, mu -> e transitions, muon g - 2 and electric dipole moments of the neutron and electron, tau -> mu gamma, mu mu mu, eee, and a few charm physics probes, offer broadband frontier windows on New Physics. Lastly, flavor changing neutral transitions involving the top quark t and the 125 GeV Higgs boson h, such as t -> ch and h -> mu tau, offer a new window into FPCP, while a new Z' related or inspired by the P'(5) anomaly, could show up in analogous top quark processes, perhaps even link with low energy phenomena such as muon g - 2 or rare kaon processes. In particular, we advocate the potential new SM, the two Higgs doublet model without discrete symmetries to control flavor violation, as SM2. As we are close to the alignment limit with h rather SM-like, flavor changing neutral Higgs couplings (FCNH) are suppressed by a small mixing angle, but the exotic Higgs doublet possesses FCNH couplings, which we are just starting to probe. As LHC Run 2 runs its course, and with Belle II B physics program to start soon, there is much to look forward to in the flavor and CPV sector. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.

引用

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共 309 条

[1]

Aaboud M, 2016, EUR PHYS J C, V76, DOI [10.1140/epjc/s10052-016-4344-x, 10.1140/epjc/s10052-016-3978-z, 10.1140/epjc/s10052-016-4338-8]

[2] Search for single top-quark production via flavour-changing neutral currents at 8TeV with the ATLAS detector [J].

Aad, G. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abreu, R. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Affolder, A. A. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Agricola, J. ;

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Ahmadov, F. ;

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Alexander, G. ;

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Alkire, S. P. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

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Aloisio, A. ;

Alonso, A. ;

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Altheimer, A. ;

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[3]

Aad G, 2016, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP03(2016)041

[4] Search for flavour-changing neutral current top-quark decays to q Z in pp collision data collected with the ATLAS detector at √s=8 TeV [J].

Aad, G. ;

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EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2016, 76 (01) :1-24

[5] Search for lepton-flavour-violating H → μτ decays of the Higgs boson with the ATLAS detector [J].

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[6] Search for top quark decays t → q H with H → γγ using the ATLAS detector [J].

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Albrecht, J. ;

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Alves, A. A., Jr. ;

Amato, S. ;

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Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Anderson, J. ;

Andreassen, R. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Gutierrez, O. Aquines ;

Archilli, F. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

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Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

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Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

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[8] Search for the Decays BS0 → τ+ τ- and B0 → τ+ τ- [J].

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Alexander, M. ;

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Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

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Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

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Archilli, F. ;

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Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

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Auriemma, G. ;

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Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Baryshnikov, F. ;

Baszczyk, M. ;

Batozskaya, V. ;

Batsukh, B. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

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[9] Search for CP violation in the phase space of D0 → π+π-π+π- decays [J].

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2017, 118 (19)

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[1]

Aaboud M, 2016, EUR PHYS J C, V76, DOI [10.1140/epjc/s10052-016-4344-x, 10.1140/epjc/s10052-016-3978-z, 10.1140/epjc/s10052-016-4338-8]

[2] Search for single top-quark production via flavour-changing neutral currents at 8TeV with the ATLAS detector [J].

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Aben, R. ;

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AbouZeid, O. S. ;

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Abulaiti, Y. ;

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[4] Search for flavour-changing neutral current top-quark decays to q Z in pp collision data collected with the ATLAS detector at √s=8 TeV [J].

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[6] Search for top quark decays t → q H with H → γγ using the ATLAS detector [J].

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[7] Test of Lepton Universality Using B+ → K+l+l- Decays [J].

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Belogurov, S. ;

Belous, K. ;

Belyaev, I. ;

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Ajaltouni, Z. ;

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Artamonov, A. ;

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Batsukh, B. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2017, 118 (25)

[9] Search for CP violation in the phase space of D0 → π+π-π+π- decays [J].

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Adinolfi, M. ;

Ajaltouni, Z. ;

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Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Babuschkin, I. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Baesso, C. ;

Baker, S. ;

Baldini, W. ;

Barlow, R. J. ;

Barsche, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Baszczyk, M. ;

Batozskaya, V. ;

Batsukh, B. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, E. ;

Bediaga, I. ;

Bel, L. J. .

PHYSICS LETTERS B, 2017, 769 :345-356

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Amato, S. ;

Amerio, S. ;

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An, L. ;

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Andreassi, G. ;

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Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

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Aslanides, E. ;

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Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

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Balagura, V. ;

Baldini, W. ;

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