Search for the decay B0→γγ using Belle and Belle II data

This is the authors' abstract. We don't add key points for this paper.

We report the result of a search for the rare decay <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><a:msup><a:mi>B</a:mi><a:mn>0</a:mn></a:msup><a:mo stretchy="false">→</a:mo><a:mi>γ</a:mi><a:mi>γ</a:mi></a:math> using a combined dataset of <d:math xmlns:d="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><d:mrow><d:mrow><d:mn>753</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:mtext> </d:mtext><d:mtext> </d:mtext><d:mrow><d:mi>B</d:mi><d:mover accent="true"><d:mrow><d:mi>B</d:mi></d:mrow><d:mrow><d:mo stretchy="false">¯</d:mo></d:mrow></d:mover></d:mrow></d:mrow></d:math> pairs collected by the Belle experiment and <h:math xmlns:h="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><h:mrow><h:mrow><h:mn>387</h:mn><h:mo>×</h:mo><h:msup><h:mrow><h:mn>10</h:mn></h:mrow><h:mrow><h:mn>6</h:mn></h:mrow></h:msup></h:mrow><h:mtext> </h:mtext><h:mtext> </h:mtext><h:mrow><h:mi>B</h:mi><h:mover accent="true"><h:mrow><h:mi>B</h:mi></h:mrow><h:mrow><h:mo stretchy="false">¯</h:mo></h:mrow></h:mover></h:mrow></h:mrow></h:math> pairs collected by the Belle II experiment from decays of the <l:math xmlns:l="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><l:mi mathvariant="normal">ϒ</l:mi><l:mrow><l:mo stretchy="false">(</l:mo><l:mn>4</l:mn><l:mi mathvariant="normal">S</l:mi><l:mo stretchy="false">)</l:mo></l:mrow></l:math> resonance produced in <r:math xmlns:r="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><r:msup><r:mi>e</r:mi><r:mo>+</r:mo></r:msup><r:msup><r:mi>e</r:mi><r:mo>−</r:mo></r:msup></r:math> collisions. A simultaneous fit to the Belle and Belle II data sets yields <t:math xmlns:t="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><t:msubsup><t:mn>11.0</t:mn><t:mrow><t:mo>−</t:mo><t:mn>5.5</t:mn></t:mrow><t:mrow><t:mo>+</t:mo><t:mn>6.5</t:mn></t:mrow></t:msubsup></t:math> signal events, corresponding to a <v:math xmlns:v="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><v:mrow><v:mn>2.5</v:mn><v:mi>σ</v:mi></v:mrow></v:math> significance. We determine the branching fraction <x:math xmlns:x="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><x:mrow><x:mi mathvariant="script">B</x:mi><x:mo stretchy="false">(</x:mo><x:msup><x:mrow><x:mi>B</x:mi></x:mrow><x:mrow><x:mn>0</x:mn></x:mrow></x:msup><x:mo stretchy="false">→</x:mo><x:mi>γ</x:mi><x:mi>γ</x:mi><x:mo stretchy="false">)</x:mo><x:mo>=</x:mo><x:mo stretchy="false">(</x:mo><x:msubsup><x:mrow><x:mn>3.7</x:mn></x:mrow><x:mrow><x:mo>−</x:mo><x:mn>1.8</x:mn></x:mrow><x:mrow><x:mo>+</x:mo><x:mn>2.2</x:mn></x:mrow></x:msubsup><x:mo stretchy="false">(</x:mo><x:mtext>stat</x:mtext><x:mo stretchy="false">)</x:mo><x:mo>±</x:mo><x:mn>0.5</x:mn><x:mo stretchy="false">(</x:mo><x:mtext>syst</x:mtext><x:mo stretchy="false">)</x:mo><x:mo stretchy="false">)</x:mo><x:mo>×</x:mo><x:msup><x:mrow><x:mn>10</x:mn></x:mrow><x:mrow><x:mo>−</x:mo><x:mn>8</x:mn></x:mrow></x:msup></x:mrow></x:math> and set a 90% credibility level upper limit of <jb:math xmlns:jb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><jb:mrow><jb:mi mathvariant="script">B</jb:mi><jb:mo stretchy="false">(</jb:mo><jb:msup><jb:mrow><jb:mi>B</jb:mi></jb:mrow><jb:mrow><jb:mn>0</jb:mn></jb:mrow></jb:msup><jb:mo stretchy="false">→</jb:mo><jb:mi>γ</jb:mi><jb:mi>γ</jb:mi><jb:mo stretchy="false">)</jb:mo><jb:mo><</jb:mo><jb:mn>6.4</jb:mn><jb:mo>×</jb:mo><jb:msup><jb:mrow><jb:mn>10</jb:mn></jb:mrow><jb:mrow><jb:mo>−</jb:mo><jb:mn>8</jb:mn></jb:mrow></jb:msup></jb:mrow></jb:math>.