Observation of D + → η ′ μ + ν μ and First Experimental Study of D + → η ′ ℓ + ν ℓ Decay Dynamics

作者：M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, O. Afedulidis, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Qi An, Yu Bai, Olga Bakina, I. Balossino, Yanpeng Ban, H. -R. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, Angela B. Brueggemann, H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, Ning-Chen Cao, S. A. Cetin, J. F. Chang, G. R., G. Chelkov, C. Chen, C. Chen, Chao Chen, G. Chen, Haifeng Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. L. Chen, S. M. Chen, T. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. J. Chen, Z. Y. Chen, S. K. Choi, G. Cibinetto, F. Cossio, J. J. Cui, H. L. Dai, J. P. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Zhipeng Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, Bangning Ding, X. X. Ding, Y. Ding, Y. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, Shixuan Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, Y. H. Fan, Jiyu Fang, Jiyu Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Fang, Y. Q. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, Yutong Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. Fu, Huayang Gao, Xubo Gao, Y. N. Gao, Y. N. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, Chao-Qiang Geng, Evelina Mihova Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. H. Gu, Y. T. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, L. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, Keli Han, T. T. Han, F. Hanisch, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, T. Holtmann, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, Bingwen Hu, H. M. Hu, J. F. Hu, S. L. Hu, Tingting Hu, Y. Hu, G. S. Huang, Kai Huang, L. Q. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, Tasleem Hussain, F. Hölzken, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. Jackson, S. Janchiv, Jung Hyun Jeong, Q. P. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, X. Q. Jia, Z. Jiao, D. Jiang, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. S. Jiang, T. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. J. Jiang, Jingjing Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, Tord Johansson, S. Kabana, N. Kalantar-Nayestanaki, X. L. Kang, X. S. Kang, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, V. Khachatryan, Alfons Khoukaz, R. Kiuchi, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kühn, John J. Lane, L. Lavezzi, T. T. Lei, Z. H. Lei, M. Lellmann, Thomas Lenz, C. Li, Chongyang Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, Feng Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. N. Li, H. N. Li, J. R. Li, J. S. Li, Ke Li, L. J. Li, L. K. Li, Lei Li, M. H. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. X. Li, T. Li, W. D. Li, W. G. Li, Xiaoxue Li, X. H. Li, X. L. Li, M Kellis, X. Z. Li, Y. G. Li, Z. J. Li, Zhongbo Li, Chao Liang, H. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, D. X. Lin, Y. Lin, B. J. Liu, B. Liu, C. Liu, C. X. Liu, Feng Liu, F. H. Liu, Feng Liu, G. M. Liu, Haibo Liu, H. B. Liu, H. H. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. Y. Liu, Kai Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, Haibo Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Qiyu Liu, S. B. Liu, Ting Liu, W. K. Liu, W. M. Liu, X. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. Q. Liu, X. C. Lou, F. X. Lu, H. J. Lu, Jianzhou Lu, Xiaoli Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, Zhilan Lü, C. L. Luo, J. R. Luo, M. X. Luo, Tao Luo, X. L. Luo, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, F. C. Ma, H. Ma, H. L. Ma, J. L., L. L. Ma, L. R., M. M., Q. M., R. Q. Ma, T. Ma, Xiangteng Ma, X. Y. Ma, Yan-Qing Ma, Y. M., Frank E. Maas, Marco Maggiora, S. Malde, Y. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, Z. X. Meng, Johan G. Messchendorp, G. Mezzadri, Han Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, L. S. Nie, I. B. Nikolaev, Zeqiang Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Yanqing Niu, S. L. Olsen, Qiangbao Ouyang, S. Pacetti, Xiangcai Pan, Yi Ming Pan, Arpit Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, H. P. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Z. Qi, H. Qi, H. R. Qi, Meng-ying Qi, T. Y. Qi, Shengfan Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, X. K. Qiao, J. J. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Zhen Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, C. F. Redmer, K. J. Ren, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, Shuheng Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, K. Y. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, H. C. Shi, H. C. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, Q. Q. Shi, Shuai Shi, X. Shi, J. J. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. J. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, F. Stieler, S. S. Su, Y. J. Su, G. B. Sun, G. X. Sun, Hao Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, Ke Sun, Lihua Sun, S. S. Sun, Tong Sun, W. Y. Sun, Yinglu Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Zequn Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, M. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, Q. T. Tao, M. Tat, J. X. Teng, V. Thoren, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, Y. Wan, S. J. Wang, B. Wang, B. L. Wang, Bo Wang, D. Y. Wang, F. Wang, H. J. Wang, Jianjian Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, S. Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. Wang, W. P. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. J. Wang, Xiaogang Wang, Xin-Nian Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Yilin Wang, Y. N. Wang, Y. Q. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. H. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, Y. R. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L. Wollenberg, C. Wu, J. F. Wu, Lihua Wu, L. J. Wu, Xiaomei Wu, X. H. Wu, Y. Wu, Y. H. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, X. M. Xian, B. H. Xiang, T. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, S. Y. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, Chunyuan Xie, X. H. Xie, Y. G. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, C. F. Xu, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, Wenfang Xu, W. L. Xu, X. P. Xu, Yu Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, Lichuang Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Xu Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, Tao Yang, Y. Yang, Y. Yang, Y. X. Yang, Y. X. Yang, Z. W. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, J. H. Yin, Z. Y. You, Yu Bai, C. X. Yu, Geum Bong Yu, J. S. Yu, M. C. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Yu Ye, C. Z. Yuan, J. Yuan, J. Yuan, Longjun Yuan, S. C. Yuan, Yongfeng Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. Zeng, Y. J. Zeng, Y. J. Zeng, X. Y. Zhai, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, A. Q. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, Huapeng Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, Hongrui Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. Z. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, Pengpai Zhang, Qing Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. D. Zhang, X. M. Zhang, X. D. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Ye Zhang, Y. M. Zhang, Yan Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Z. Zhang, Gang Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lina Zhao, Lei Zhao, M. G. Zhao, N. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, X. Zhong, Hao Zhou, Jianying Zhou, L. P. Zhou, S. Zhou, X. R. Zhou, X. K. Zhou, Xingyu Zhou, X. Y. Zhou, Yu Zhou, Z. C. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, Kejun Zhu, K. S. Zhu, Lijie Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, J. H. Zou, J. Zu · 发表于：Physical Review Letters · 年份：2025 · DOI：10.1103/physrevlett.134.111801 · 被引用次数：6 · 研究领域：Particle physics theoretical and experimental studies、Quantum Chromodynamics and Particle Interactions、High-Energy Particle Collisions Research

Using 20.3 fb^{-1} of e^{+}e^{-} collision data collected at the center-of-mass energy 3.773 GeV with the BESIII detector, we report the first observation of the semileptonic decay D^{+}→η^{'}μ^{+}ν_{μ} with significance of 8.6σ including systematic uncertainties, and an improved measurement of D^{+}→η^{'}e^{+}ν_{e}. The branching fractions of D^{+}→η^{'}μ^{+}ν_{μ} and D^{+}→η^{'}e^{+}ν_{e} are determined to be (1.92±0.28_{stat}±0.08_{syst})×10^{-4} and (1.79±0.19_{stat}±0.07_{syst})×10^{-4}, respectively. The ratio of the two branching fractions is determined to be R_{μ/e}=1.07±0.19_{stat}±0.03_{syst}, which agrees with the theoretical expectation of lepton flavor universality within the standard model. From an analysis of the D^{+}→η^{'}ℓ^{+}ν_{ℓ} decay dynamics, the product of the hadronic form factor f_{+}^{η^{'}}(0) and the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix element |V_{cd}| is measured for the first time, giving f_{+}^{η^{'}}(0)|V_{cd}|=(5.92±0.56_{stat}±0.13_{syst})×10^{-2}. The η-η^{'} mixing angle in the quark flavor basis is determined to be ϕ_{P}=(39.8±0.8_{stat}±0.3_{syst})°.