Measurement of B+→τ+ντ branching fraction with a hadronic tagging method at Belle II

We present a measurement of the branching fraction of <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><a:msup><a:mi>B</a:mi><a:mo>+</a:mo></a:msup><a:mo stretchy="false">→</a:mo><a:msup><a:mi>τ</a:mi><a:mo>+</a:mo></a:msup><a:msub><a:mi>ν</a:mi><a:mi>τ</a:mi></a:msub></a:math> decays using <d:math xmlns:d="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><d:mrow><d:mrow><d:mn>387</d:mn><d:mo>±</d:mo><d:mn>6</d:mn><d:mo>×</d:mo><d:msup><d:mrow><d:mn>10</d:mn></d:mrow><d:mrow><d:mn>6</d:mn></d:mrow></d:msup></d:mrow></d:mrow></d:math> <f:math xmlns:f="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><f:mrow><f:mi mathvariant="normal">ϒ</f:mi><f:mrow><f:mo stretchy="false">(</f:mo><f:mn>4</f:mn><f:mi>S</f:mi><f:mo stretchy="false">)</f:mo></f:mrow></f:mrow></f:math> collected between 2019 and 2022 with the Belle II detector at the SuperKEKB <k:math xmlns:k="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><k:msup><k:mi>e</k:mi><k:mo>+</k:mo></k:msup><k:msup><k:mi>e</k:mi><k:mo>−</k:mo></k:msup></k:math> collider. We reconstruct the accompanying <m:math xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><m:msup><m:mi>B</m:mi><m:mo>−</m:mo></m:msup></m:math> meson using the hadronic tagging method, while <o:math xmlns:o="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><o:msup><o:mi>B</o:mi><o:mo>+</o:mo></o:msup><o:mo stretchy="false">→</o:mo><o:msup><o:mi>τ</o:mi><o:mo>+</o:mo></o:msup><o:msub><o:mi>ν</o:mi><o:mi>τ</o:mi></o:msub></o:math> candidates are identified in the recoil. We find evidence for <r:math xmlns:r="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><r:msup><r:mi>B</r:mi><r:mo>+</r:mo></r:msup><r:mo stretchy="false">→</r:mo><r:msup><r:mi>τ</r:mi><r:mo>+</r:mo></r:msup><r:msub><r:mi>ν</r:mi><r:mi>τ</r:mi></r:msub></r:math> decays at 3.0 standard deviations, including systematic uncertainties. The measured branching fraction is <u:math xmlns:u="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><u:mrow><u:mrow><u:mi mathvariant="script">B</u:mi><u:mo stretchy="false">(</u:mo><u:msup><u:mrow><u:mi>B</u:mi></u:mrow><u:mrow><u:mo>+</u:mo></u:mrow></u:msup><u:mo stretchy="false">→</u:mo><u:msup><u:mrow><u:mi>τ</u:mi></u:mrow><u:mrow><u:mo>+</u:mo></u:mrow></u:msup><u:msub><u:mrow><u:mi>ν</u:mi></u:mrow><u:mrow><u:mi>τ</u:mi></u:mrow></u:msub><u:mo stretchy="false">)</u:mo></u:mrow><u:mo>=</u:mo><u:mo stretchy="false">[</u:mo><u:mn>1.24</u:mn><u:mo>±</u:mo><u:mn>0.41</u:mn><u:mo stretchy="false">(</u:mo><u:mrow><u:mi>stat</u:mi></u:mrow><u:mo stretchy="false">)</u:mo><u:mo>±</u:mo><u:mn>0.19</u:mn><u:mo stretchy="false">(</u:mo><u:mrow><u:mi>syst</u:mi></u:mrow><u:mo stretchy="false">)</u:mo><u:mo stretchy="false">]</u:mo><u:mo>×</u:mo><u:msup><u:mrow><u:mn>10</u:mn></u:mrow><u:mrow><u:mo>−</u:mo><u:mn>4</u:mn></u:mrow></u:msup></u:mrow></u:math>.