Evidence for the Rare Decay B→K*ℓ+ℓ- and Measurement of the B→Kℓ+ℓ- Branching Fraction

Aubert, B.; Barate, R.; Boutigny, D.; Gaillard, J. M.; Hicheur, A.; Karyotakis, Y.; Lees, J.; Robbe, P.; Tisserand, V.; Zghiche, A.; Palano, A.; Pompili, A.; Chen, J.; Qi, N.; Rong, G.; Wang, P.; Zhu, Y.; Eigen, G.; Ofte, I.; Stugu, B.; Abrams, G.; Borgland, A.; Breon, A.; Brown, D.; Button Shafer, J.; Cahn, R.; Charles, E.; Day, C.; Gill, M.; Gritsan, A.; Groysman, Y.; Jacobsen, R.; Kadel, R.; Kadyk, J.; Kerth, L.; Kolomensky, Y. u.; Kral, J.; Kukartsev, G.; Leclerc, C.; Levi, M.; Lynch, G.; Mir, L.; Oddone, P.; Orimoto, T.; Pripstein, M.; Roe, N.; Romosan, A.; Ronan, M.; Shelkov, V.; Telnov, A.; Wenzel, W.; Ford, K.; Harrison, T.; Hawkes, C.; Knowles, D.; Morgan, S.; Penny, R.; Watson, A.; Watson, N.; Goetzen, K.; Held, T.; Koch, H.; Lewandowski, B.; Pelizaeus, M.; Peters, K.; Schmuecker, H.; Steinke, M.; Barlow, N.; Boyd, J.; Chevalier, N.; Cottingham, W.; Kelly, M.; Latham, T.; Mackay, C.; Wilson, F.; Abe, K.; Cuhadar Donszelmann, T.; Hearty, C.; Mattison, T.; Mckenna, J.; Thiessen, D.; Kyberd, P.; Mckemey, A.; Blinov, V.; Bukin, A.; Golubev, V.; Ivanchenko, V.; Kravchenko, E.; Onuchin, A.; Serednyakov, S.; Skovpen, Y. u.; Solodov, E.; Yushkov, A.; Best, D.; Bruinsma, M.; Chao, M.; Kirkby, D.; Lankford, A.; Mandelkern, M.; Mommsen, R.; Roethel, W.; Stoker, D.; Buchanan, C.; Hartfiel, B.; Shen, B.; del Re, D.; Hadavand, H.; Hill, E.; Macfarlane, D.; Paar, H.; Rahatlou, S. h.; Sharma, V.; Berryhill, J.; Campagnari, C.; Dahmes, B.; Kuznetsova, N.; Levy, S.; Long, O.; Lu, A.; Mazur, M.; Richman, J.; Verkerke, W.; Beck, T.; Beringer, J.; Eisner, A.; Heusch, C.; Lockman, W.; Schalk, T.; Schmitz, R.; Schumm, B.; Seiden, A.; Turri, M.; Walkowiak, W.; Williams, D.; Wilson, M.; Albert, J.; Chen, E.; Dubois Felsmann, G.; Dvoretskii, A.; Hitlin, D.; Narsky, I.; Porter, F.; Ryd, A.; Samuel, A.; Yang, S.; Jayatilleke, S.; Mancinelli, G.; Meadows, B.; Sokoloff, M.; Abe, T.; Blanc, F.; Bloom, P.; Chen, S.; Clark, P.; Ford, W.; Nauenberg, U.; Olivas, A.; Rankin, P.; Roy, J.; Smith, J.; van Hoek, W.; Zhang, L.; Harton, J.; Hu, T.; Soffer, A.; Toki, W.; Wilson, R.; Zhang, J.; Altenburg, D.; Brandt, T.; Brose, J.; Colberg, T.; Dickopp, M.; Dubitzky, R.; Hauke, A.; Lacker, H.; Maly, E.; Müller Pfefferkorn, R.; Nogowski, R.; Otto, S.; Schubert, J.; Schubert, K.; Schwierz, R.; Spaan, B.; Wilden, L.; Bernard, D.; Bonneaud, G.; Brochard, F.; Cohen Tanugi, J.; Grenier, P.; Thiebaux, C. h.; Vasileiadis, G.; Verderi, M.; Khan, A.; Lavin, D.; Muheim, F.; Playfer, S.; Swain, J.; Andreotti, M.; Azzolini, V.; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Cibinetto, G.; Luppi, E.; Negrini, M.; Piemontese, L.; Sarti, A.; Treadwell, E.; Anulli, F.; Baldini Ferroli, R.; Biasini, M.; Calcaterra, A.; de Sangro, R.; Falciai, D.; Finocchiaro, G.; Patteri, P.; Peruzzi, I.; Piccolo, M.; Pioppi, M.; Zallo, A.; Buzzo, A.; Capra, R.; Contri, Roberto; Crosetti, G.; LO VETERE, Maurizio; Macri, M.; Monge, MARIA ROBERTA; Passaggio, S.; Patrignani, Claudia; Robutti, Enrico; Santroni, Alberto; Tosi, Silvano; Bailey, S.; Morii, M.; Won, E.; Bhimji, W.; Bowerman, D.; Dauncey, P.; Egede, U.; Eschrich, I.; Gaillard, J.; Morton, G.; Nash, J.; Sanders, P.; Taylor, G.; Grenier, G.; Lee, S. J.; Mallik, U.; Cochran, J.; Crawley, H.; Lamsa, J.; Meyer, W.; Prell, S.; Rosenberg, E.; Yi, J.; Davier, M.; Grosdidier, G.; Höcker, A.; Laplace, S.; Le Diberder, F.; Lepeltier, V.; Lutz, A.; Petersen, T.; Plaszczynski, S.; Schune, M.; Tantot, L.; Wormser, G.; Brigljević, V.; Cheng, C.; Lange, D.; Wright, D.; Bevan, A.; Coleman, J.; Fry, J.; Gabathuler, E.; Gamet, R.; Kay, M.; Parry, R.; Payne, D.; Sloane, R.; Touramanis, C.; Back, J.; Harrison, P.; Shorthouse, H.; Strother, P.; Vidal, P.; Brown, C.; Cowan, G.; Flack, R.; Flaecher, H.; George, S.; Green, M.; Kurup, A.; Marker, C.; Mcmahon, T.; Ricciardi, S.; Salvatore, F.; Vaitsas, G.; Winter, M.; Brown, D.; Davis, C.; Allison, J.; Barlow, R.; Forti, A.; Hart, P.; Hodgkinson, M.; Jackson, F.; Lafferty, G.; Lyon, A.; Weatherall, J.; Williams, J.; Farbin, A.; Jawahery, A.; Kovalskyi, D.; Lae, C.; Lillard, V.; Roberts, D.; Blaylock, G.; Dallapiccola, C.; Flood, K.; Hertzbach, S.; Kofler, R.; Koptchev, V.; Moore, T.; Saremi, S.; Staengle, H.; Willocq, S.; Cowan, R.; Sciolla, G.; Taylor, F.; Yamamoto, R.; Mangeol, D.; Patel, P.; Lazzaro, A.; Palombo, F.; Bauer, J.; Cremaldi, L.; Eschenburg, V.; Godang, R.; Kroeger, R.; Reidy, J.; Sanders, D.; Summers, D.; Zhao, H.; Brunet, S.; Cote Ahern, D.; Hast, C.; Taras, P.; Nicholson, H.; Cartaro, C.; Cavallo, N.; De Nardo, G.; Fabozzi, F.; Gatto, C.; Lista, L.; Paolucci, P.; Piccolo, D.; Sciacca, C.; Baak, M.; Raven, G.; Losecco, J.; Gabriel, T.; Brau, B.; Gan, K.; Honscheid, K.; Hufnagel, D.; Kagan, H.; Kass, R.; Pulliam, T.; Wong, Q.; Brau, J.; Frey, R.; Potter, C.; Sinev, N.; Strom, D.; Torrence, E.; Colecchia, F.; Dorigo, A.; Galeazzi, F.; Margoni, M.; Morandin, M.; Posocco, M.; Rotondo, M.; Simonetto, F.; Stroili, R.; Tiozzo, G.; Voci, C.; Benayoun, M.; Briand, H.; Chauveau, J.; David, P.; de la Vaissière, C. h.; Del Buono, L.; Hamon, O.; John, M.; Leruste, P. h.; Ocariz, J.; Pivk, M.; Roos, L.; Stark, J.; T’Jampens, S.; Therin, G.; Manfredi, P.; Re, V.; Behera, P.; Gladney, L.; Guo, Q.; Panetta, J.; Angelini, C.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Bondioli, M.; Bucci, F.; Calderini, G.; Carpinelli, M.; Del Gamba, V.; Forti, F.; Giorgi, M.; Lusiani, A.; Marchiori, G.; Martinez Vidal, F.; Morganti, M.; Neri, N.; Paoloni, E.; Rama, M.; Rizzo, G.; Sandrelli, F.; Walsh, J.; Haire, M.; Judd, D.; Paick, K.; Wagoner, D.; Danielson, N.; Elmer, P.; Lu, C.; Miftakov, V.; Olsen, J.; Smith, A.; Tanaka, H.; Varnes, E.; Bellini, F.; Cavoto, G.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Gaspero, M.; Mazzoni, M.; Morganti, S.; Pierini, M.; Piredda, G.; Safai Tehrani, F.; Voena, C.; Christ, S.; Wagner, G.; Waldi, R.; Adye, T.; De Groot, N.; Franek, B.; Geddes, N.; Gopal, G.; Olaiya, E.; Xella, S.; Aleksan, R.; Emery, S.; Gaidot, A.; Ganzhur, S.; Giraud, P. F.; Hamel de Monchenault, G.; Kozanecki, W.; Langer, M.; Legendre, M.; London, G.; Mayer, B.; Schott, G.; Vasseur, G.; Yeche, C. h.; Zito, M.; Purohit, M.; Weidemann, A.; Yumiceva, F.; Aston, D.; Bartoldus, R.; Berger, N.; Boyarski, A.; Buchmueller, O.; Convery, M.; Coupal, D.; Dong, D.; Dorfan, J.; Dujmic, D.; Dunwoodie, W.; Field, R.; Glanzman, T.; Gowdy, S.; Grauges Pous, E.; Hadig, T.; Halyo, V.; Hryn’Ova, T.; Innes, W.; Jessop, C.; Kelsey, M.; Kim, P.; Kocian, M.; Langenegger, U.; Leith, D.; Luitz, S.; Luth, V.; Lynch, H.; Marsiske, H.; Messner, R.; Muller, D.; O’Grady, C.; Ozcan, V.; Perazzo, A.; Perl, M.; Petrak, S.; Ratcliff, B.; Robertson, S.; Roodman, A.; Salnikov, A.; Schindler, R.; Schwiening, J.; Simi, G.; Snyder, A.; Soha, A.; Stelzer, J.; Su, D.; Sullivan, M.; Va’Vra, J.; Wagner, S.; Weaver, M.; Weinstein, A.; Wisniewski, W.; Wright, D.; Young, C.; Burchat, P.; Edwards, A.; Meyer, T.; Petersen, B.; Roat, C.; Ahmed, S.; Alam, M.; Ernst, J.; Saleem, M.; Wappler, F.; Bugg, W.; Krishnamurthy, M.; Spanier, S.; Eckmann, R.; Kim, H.; Ritchie, J.; Schwitters, R.; Izen, J.; Kitayama, I.; Lou, X.; Ye, S.; Bianchi, F.; Bona, M.; Gallo, F.; Gamba, D.; Borean, C.; Bosisio, L.; Della Ricca, G.; Dittongo, S.; Grancagnolo, S.; Lanceri, L.; Poropat, P.; Vitale, L.; Vuagnin, G.; Panvini, R.; Banerjee, S. w.; Brown, C.; Fortin, D.; Jackson, P.; Kowalewski, R.; Roney, J.; Band, H.; Dasu, S.; Datta, M.; Eichenbaum, A.; Johnson, J.; Kutter, P.; Li, H.; Liu, R.; Lodovico, F.; Mihalyi, A.; Mohapatra, A.; Pan, Y.; Prepost, R.; Sekula, S.; von Wimmersperg Toeller, J.; Wu, J.; Wu, S.; Yu, Z.; Neal, H.

doi:10.1103/PhysRevLett.91.221802

We present evidence for the flavor-changing neutral current decay B→K*ℓ+ℓ- and a measurement of the branching fraction for the related process B→Kℓ+ℓ-, where ℓ+ℓ- is either an e+e- or a μ+μ- pair. These decays are highly suppressed in the standard model, and they are sensitive to contributions from new particles in the intermediate state. The data sample comprises 123×106 Υ(4S)→BB̅ decays collected with the BABAR detector at the SLAC PEP-II e+e- storage ring. Averaging over K(*) isospin and lepton flavor, we obtain the branching fractions B(B→Kℓ+ℓ-)=(0.65-0.13+0.14±0.04)×10-6 and B(B→K*ℓ+ℓ-)=(0.88-0.29+0.33±0.10)×10-6, where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. The significance of the B→Kℓ+ℓ- signal is over 8σ, while for B→K*ℓ+ℓ- it is 3.3σ.