Search for the rare decays W+-> Ds+ gamma and Z -> D^0 gamma at LHCb

LHCb Collaboration;Aaij R.;Abdelmotteleb A. S. W.;Abellan Beteta C.;Abudinen F.;Ackernley T.;Adeva B.;Adinolfi M.;Adlarson P.;Afsharnia H.;Agapopoulou C.;Aidala C. A.;Ajaltouni Z.;Akar S.;Akiba K.;Albrecht J.;Alessio F.;Alexander M.;Alfonso Albero A.;Aliouche Z.;Alvarez Cartelle P.;Amalric R.;Amato S.;Amey J. L.;Amhis Y.;An L.;Anderlini L.;Andersson M.;Andreianov A.;Andreotti M.;Andreou D.;Ao D.;Archilli F.;Artamonov A.;Artuso M.;Aslanides E.;Atzeni M.;Audurier B.;Bachmann S.;Bachmayer M.;Back J. J.;Bailly-Reyre A.;Baladron Rodriguez P.;Balagura V.;Baldini W.;De Souza Leite J. B.;Barbetti M.;Barlow R. J.;Barsuk S.;Barter W.;Bartolini M.;Baryshnikov F.;Basels J. M.;Bassi G.;Batsukh B.;Battig A.;Bay A.;Beck A.;Becker M.;Bedeschi F.;Bediaga I. B.;Beiter A.;Belavin V.;Belin S.;Bellee V.;Belous K.;Belov I.;Belyaev I.;Benane G.;Bencivenni G.;Ben-Haim E.;Berezhnoy A.;Bernet R.;Bernet Andres S.;Berninghoff D.;Bernstein H. C.;Bertella C.;Bertolin A.;Betancourt C.;Betti F.;Bezshyiko I.;Bhasin S.;Bhom J.;Bian L.;Bieker M. S.;Biesuz N. V.;Bifani S.;Billoir P.;Biolchini A.;Birch M.;Bishop F. C. R.;Bitadze A.;Bizzeti A.;Blago M. P.;Blake T.;Blanc F.;Blank J. E.;Blusk S.;Bobulska D.;Boelhauve J. A.;Boente Garcia O.;Boettcher T.;Boldyrev A.;Bolognani C. S.;Bolzonella R.;Bondar N.;Borgato F.;Borghi S.;Borsato M.;Borsuk J. T.;Bouchiba S. A.;Bowcock T. J. V.;Boyer A.;Bozzi C.;Bradley M. J.;Braun S.;Brea Rodriguez A.;Brodzicka J.;Brossa Gonzalo A.;Brown J.;Brundu D.;Buonaura A.;Buonincontri L.;Burke A. T.;Burr C.;Bursche A.;Butkevich A.;Butter J. S.;Buytaert J.;Byczynski W.;Cadeddu S.;Cai H.;Calabrese R.;Calefice L.;Cali S.;Calladine R.;Calvi M.;Calvo Gomez M.;Campana P.;Campora Perez D. H.;Campoverde Quezada A. F.;Capelli S.;Capriotti L.;Carbone A.;Carboni G.;Cardinale R.;Cardini A.;Carniti P.;Carus L.;Casais Vidal A.;Caspary R.;Casse G.;Cattaneo M.;Cavallero G.;Cavallini V.;Celani S.;Cerasoli J.;Cervenkov D.;Chadwick A. J.;Chapman M. G.;Charles M.;Charpentier P.;Chavez Barajas C. A.;Chefdeville M.;Chen C.;Chen S.;Chernov A.;Chernyshenko S.;Chobanova V.;Cholak S.;Chrzaszcz M.;Chubykin A.;Chulikov V.;Ciambrone P.;Cicala M. F.;Cid Vidal X.;Ciezarek G.;Ciullo G.;Clarke P. E. L.;Clemencic M.;Cliff H. V.;Closier J.;Cobbledick J. L.;Coco V.;Coelho J. A. B.;Cogan J.;Cogneras E.;Cojocariu L.;Collins P.;Colombo T.;Congedo L.;Contu A.;Cooke N.;Corredoira I.;Corti G.;Couturier B.;Craik D. C.;Cruz Torres M.;Currie R.;Da Silva C. L.;Dadabaev S.;Dai L.;Dai X.;Dall'Occo E.;Dalseno J.;D'Ambrosio C.;Daniel J.;Danilina A.;D'Argent P.;Davies J. E.;Davis A.;De Aguiar Francisco O.;De Boer J.;De Bruyn K.;De Capua S.;De Cian M.;De Freitas Carneiro Da Graca U.;De Lucia E.;De Miranda J. M.;De Paula L.;De Serio M.;De Simone D.;De Simone P.;De Vellis F.;De Vries J. A.;Dean C. T.;Debernardis F.;Decamp D.;Dedu V.;Del Buono L.;Delaney B.;Dembinski H. -P.;Denysenko V.;Deschamps O.;Dettori F.;Dey B.;Di Nezza P.;Diachkov I.;Didenko S.;Dieste Maronas L.;Ding S.;Dobishuk V.;Dolmatov A.;Dong C.;Donohoe A. M.;Dordei F.;Dos Reis A. C.;Douglas L.;Downes A. G.;Duda P.;Dudek M. W.;Dufour L.;Duk V.;Durante P.;Duras M. M.;Durham J. M.;Dutta D.;Dziurda A.;Dzyuba A.;Easo S.;Egede U.;Egorychev V.;Eidelman S.;Eirea Orro C.;Eisenhardt S.;Ejopu E.;Ek-In S.;Eklund L.;Ely S.;Ene A.;Epple E.;Escher S.;Eschle J.;Esen S.;Evans T.;Fabiano F.;Falcao L. N.;Fan Y.;Fang B.;Fantini L.;Faria M.;Farry S.;Fazzini D.;F Felkowski L.;Feo M.;Fernandez Gomez M.;Fernez A. D.;Ferrari F.;Ferreira Lopes L.;Ferreira Rodrigues F.;Ferreres Sole S.;Ferrillo M.;Ferro-Luzzi M.;Filippov S.;Fini R. A.;Fiorini M.;Firlej M.;Fischer K. M.;Fitzgerald D. S.;Fitzpatrick C.;Fiutowski T.;Fleuret F.;Fontana M.;Fontanelli F.;Forty R.;Foulds-Holt D.;Franco Lima V.;Franco Sevilla M.;Frank M.;Franzoso E.;Frau G.;Frei C.;Friday D. A.;Fu J.;Fuehring Q.;Fulghesu T.;Gabriel E.;Galati G.;Galati M. D.;Gallas Torreira A.;Galli D.;Gambetta S.;Gan Y.;Gandelman M.;Gandini P.;Gao Y.;Gao Y.;Garau M.;Garcia Martin L. M.;Garcia Moreno P.;Garcia Pardinas J.;Garcia Plana B.;Garcia Rosales F. A.;Garrido L.;Gaspar C.;Geertsema R. E.;Gerick D.;Gerken L. L.;Gersabeck E.;Gersabeck M.;Gershon T.;Giambastiani L.;Gibson V.;Giemza H. K.;Gilman A. L.;Giovannetti M.;Gioventu A.;Gironella Gironell P.;Giugliano C.;Giza M. A.;Gizdov K.;Gkougkousis E. L.;Gligorov V. V.;Gobel C.;Golobardes E.;Golubkov D.;Golutvin A.;Gomes A.;Gomez Fernandez S.;Goncalves Abrantes F.;Goncerz M.;Gong G.;Gorelov I. V.;Gotti C.;Grabowski J. P.;Grammatico T.;Granado Cardoso L. A.;Grauges E.;Graverini E.;Graziani G.;Grecu A. T.;Greeven L. M.;Grieser N. A.;Grillo L.;Gromov S.;Gruberg Cazon B. R.;Gu C.;Guarise M.;Guittiere M.;Gunther P. A.;Gushchin E.;Guth A.;Guz Y.;Gys T.;Hadavizadeh T.;Hadjivasiliou C.;Haefeli G.;Haen C.;Haimberger J.;Haines S. C.;Halewood-Leagas T.;Halvorsen M. M.;Hamilton P. M.;Hammerich J.;Han Q.;Han X.;Hansen E. B.;Hansmann-Menzemer S.;Hao L.;Harnew N.;Harrison T.;Hasse C.;Hatch M.;He J.;Heijhoff K.;Henderson C.;Henderson R. D. L.;Hennequin A. M.;Hennessy K.;Henry L.;Herd J.;Heuel J.;Hicheur A.;Hill D.;Hilton M.;Hollitt S. E.;Horswill J.;Hou R.;Hou Y.;Hu J.;Hu J.;Hu W.;Hu X.;Huang W.;Huang X.;Hulsbergen W.;Hunter R. J.;Hushchyn M.;Hutchcroft D.;Ibis P.;Idzik M.;Ilin D.;Ilten P.;Inglessi A.;Iniukhin A.;Ishteev A.;Ivshin K.;Jacobsson R.;Jage H.;Jaimes Elles S. J.;Jakobsen S.;Jans E.;Jashal B. K.;Jawahery A.;Jevtic V.;Jiang E.;Jiang X.;Jiang Y.;John M.;Johnson D.;Jones C. R.;Jones T. P.;Jost B.;Jurik N.;Juszczak I.;Kandybei S.;Kang Y.;Karacson M.;Karpenkov D.;Karpov M.;Kautz J. W.;Keizer F.;Keller D. M.;Kenzie M.;Ketel T.;Khanji B.;Kharisova A.;Kholodenko S.;Khreich G.;Kirn T.;Kirsebom V. S.;Kitouni O.;Klaver S.;Kleijne N.;Klimaszewski K.;Kmiec M. R.;Koliiev S.;Kondybayeva A.;Konoplyannikov A.;Kopciewicz P.;Kopecna R.;Koppenburg P.;Korolev M.;Kostiuk I.;Kot O.;Kotriakhova S.;Kozachuk A.;Kravchenko P.;Kravchuk L.;Krawczyk R. D.;Kreps M.;Kretzschmar S.;Krokovny P.;Krupa W.;Krzemien W.;Kubat J.;Kubis S.;Kucewicz W.;Kucharczyk M.;Kudryavtsev V.;Kupsc A.;Lacarrere D.;Lafferty G.;Lai A.;Lampis A.;Lancierini D.;Landesa Gomez C.;Lane J. J.;Lane R.;Lanfranchi G.;Langenbruch C.;Langer J.;Lantwin O.;Latham T.;Lazzari F.;Lazzaroni M.;Le Gac R.;Lee S. H.;Lefevre R.;Leflat A.;Legotin S.;Lenisa P.;Leroy O.;Lesiak T.;Leverington B.;Li A.;Li H.;Li K.;Li P.;Li P. -R.;Li S.;Li T.;Li T.;Li Y.;Li Z.;Liang X.;Lin C.;Lin T.;Lindner R.;Lisovskyi V.;Litvinov R.;Liu G.;Liu H.;Liu Q.;Liu S.;Lobo Salvia A.;Loi A.;Lollini R.;Lomba Castro J.;Longstaff I.;Lopes J. H.;Lopez Huertas A.;Lopez Solino S.;Lovell G. H.;Lu Y.;Lucarelli C.;Lucchesi D.;Luchuk S.;Lucio Martinez M.;Lukashenko V.;Luo Y.;Lupato A.;Luppi E.;Lusiani A.;Lynch K.;Lyu X. -R.;Ma L.;Ma R.;Maccolini S.;Machefert F.;Maciuc F.;Mackay I.;Macko V.;Mackowiak P.;Madhan Mohan L. R.;Maevskiy A.;Maisuzenko D.;Majewski M. W.;Malczewski J. J.;Malde S.;Malecki B.;Malinin A.;Maltsev T.;Manca G.;Mancinelli G.;Mancuso C.;Manuzzi D.;Manzari C. A.;Marangotto D.;Marchand J. F.;Marconi U.;Mariani S.;Marin Benito C.;Marks J.;Marshall A. M.;Marshall P. J.;Martelli G.;Martellotti G.;Martinazzoli L.;Martinelli M.;Martinez Santos D.;Martinez Vidal F.;Massafferri A.;Materok M.;Matev R.;Mathad A.;Matiunin V.;Matteuzzi C.;Mattioli K. R.;Mauri A.;Maurice E.;Mauricio J.;Mazurek M.;McCann M.;McConnell L.;McGgrath T. H.;McHugh N. T.;McNab A.;McNulty R.;Mead J. V.;Meadows B.;Meier G.;Melnychuk D.;Meloni S.;Merk M.;Merli A.;Meyer Garcia L.;Miao D.;Mikhasenko M.;Milanes D. A.;Millard E.;Milovanovic M.;Minard M. -N.;Minotti A.;Miralles T.;Mitchell S. E.;Mitreska B.;Mitzel D. S.;Modden A.;Mohammed R. A.;Moise R. D.;Mokhnenko S.;Mombacher T.;Monk M.;Monroy I. A.;Monteil S.;Morandin M.;Morello G.;Morello M. J.;Moron J.;Morris A. B.;Morris A. G.;Mountain R.;Mu H.;Muhammad E.;Muheim F.;Mulder M.;Muller K.;Murphy C. H.;Murray D.;Murta R.;Muzzetto P.;Naik P.;Nakada T.;Nandakumar R.;Nanut T.;Nasteva I.;Needham M.;Neri N.;Neubert S.;Neufeld N.;Neustroev P.;Newcombe R.;Nicolini J.;Niel E. M.;Nieswand S.;Nikitin N.;Nolte N. S.;Normand C.;Novoa Fernandez J.;Nunez C.;Oblakowska-Mucha A.;Obraztsov V.;Oeser T.;O'Hanlon D. P.;Okamura S.;Oldeman R.;Oliva F.;Onderwater C. J. G.;O'Neil R. H.;Otalora Goicochea J. M.;Ovsiannikova T.;Owen P.;Oyanguren A.;Ozcelik O.;Padeken K. O.;Pagare B.;Pais P. R.;Pajero T.;Palano A.;Palutan M.;Pan Y.;Panshin G.;Paolucci L.;Papanestis A.;Pappagallo M.;Pappalardo L. L.;Pappenheimer C.;Parker W.;Parkes C.;Passalacqua B.;Passaleva G.;Pastore A.;Patel M.;Patrignani C.;Pawley C. J.;Pearce A.;Pellegrino A.;Pepe Altarelli M.;Perazzini S.;Pereima D.;Pereiro Castro A.;Perret P.;Petric M.;Petridis K.;Petrolini A.;Petrov A.;Petrucci S.;Petruzzo M.;Pham H.;Philippov A.;Piandani R.;Pica L.;Piccini M.;Pietrzyk B.;Pietrzyk G.;Pili M.;Pinci D.;Pisani F.;Pizzichemi M.;Placinta V.;Plews J.;Plo Casasus M.;Polci F.;Poli Lener M.;Poliakova M.;Poluektov A.;Polukhina N.;Polyakov I.;Polycarpo E.;Ponce S.;Popov D.;Popov S.;Poslavskii S.;Prasanth K.;Promberger L.;Prouve C.;Pugatch V.;Puill V.;Punzi G.;Qi H. R.;Qian W.;Qin N.;Qu S.;Quagliani R.;Raab N. V.;Rabadan Trejo R. I.;Rachwal B.;Rademacker J. H.;Rajagopalan R.;Rama M.;Ramos Pernas M.;Rangel M. S.;Ratnikov F.;Raven G.;Rebollo De Miguel M.;Redi F.;Reich J.;Reiss F.;Remon Alepuz C.;Ren Z.;Resmi P. K.;Ribatti R.;Ricci A. M.;Ricciardi S.;Richardson K.;Richardson-Slipper M.;Rinnert K.;Robbe P.;Robertson G.;Rodrigues A. B.;Rodrigues E.;Rodriguez Fernandez E.;Rodriguez Lopez J. A.;Rodriguez Rodriguez E.;Rolf D. L.;Rollings A.;Roloff P.;Romanovskiy V.;Romero Lamas M.;Romero Vidal A.;Roth J. D.;Rotondo M.;Rudolph M. S.;Ruf T.;Ruiz Fernandez R. A.;Ruiz Vidal J.;Ryzhikov A.;Ryzka J.;Saborido Silva J. J.;Sagidova N.;Sahoo N.;Saitta B.;Salomoni M.;Sanchez Gras C.;Sanderswood I.;Santacesaria R.;Santamarina Rios C.;Santimaria M.;Santovetti E.;Saranin D.;Sarpis G.;Sarpis M.;Sarti A.;Satriano C.;Satta A.;Saur M.;Savrina D.;Sazak H.;Scantlebury Smead L. G.;Scarabotto A.;Schael S.;Scherl S.;Schiller M.;Schindler H.;Schmelling M.;Schmidt B.;Schmitt S.;Schneider O.;Schopper A.;Schubiger M.;Schulte S.;Schune M. H.;Schwemmer R.;Sciascia B.;Sciuccati A.;Sellam S.;Semennikov A.;Senghi Soares M.;Sergi A.;Serra N.;Sestini L.;Seuthe A.;Shang Y.;Shangase D. M.;Shapkin M.;Shchemerov I.;Shchutska L.;Shears T.;Shekhtman L.;Shen Z.;Sheng S.;Shevchenko V.;Shi B.;Shields E. B.;Shimizu Y.;Shmanin E.;Shorkin R.;Shupperd J. D.;Siddi B. G.;Silva Coutinho R.;Simi G.;Simone S.;Singla M.;Skidmore N.;Skuza R.;Skwarnicki T.;Slater M. W.;Smallwood J. C.;Smeaton J. G.;Smith E.;Smith K.;Smith M.;Snoch A.;Soares Lavra L.;Sokoloff M. D.;Soler F. J. P.;Solomin A.;Solovev A.;Solovyev I.;Song R.;Souza De Almeida F. L.;Souza De Paula B.;Spaan B.;Spadaro Norella E.;Spedicato E.;Spiridenkov E.;Spradlin P.;Sriskaran V.;Stagni F.;Stahl M.;Stahl S.;Stanislaus S.;Stein E. N.;Steinkamp O.;Stenyakin O.;Stevens H.;Stone S.;Strekalina D.;S Su Y.;Suljik F.;Sun J.;Sun L.;Sun Y.;Svihra P.;Swallow P. N.;Swientek K.;Szabelski A.;Szumlak T.;Szymanski M.;Tan Y.;Taneja S.;Tat M. D.;Terentev A.;Teubert F.;Thomas E.;Thompson D. J. D.;Thomson K. A.;Tilquin H.;Tisserand V.;T'Jampens S.;Tobin M.;Tomassetti L.;Tonani G.;Tong X.;Torres Machado D.;Tou D. Y.;Trilov S. M.;Trippl C.;Tuci G.;Tully A.;Tuning N.;Ukleja A.;Unverzagt D. J.;Usachov A.;Ustyuzhanin A.;Uwer U.;Vagner A.;Vagnoni V.;Valassi A.;Valenti G.;Valls Canudas N.;Van Beuzekom M.;Van Dijk M.;Van Hecke H.;Van Herwijnen E.;Van Hulse C. B.;Van Veghel M.;Vazquez Gomez R.;Vazquez Regueiro P.;Vazquez Sierra C.;Vecchi S.;Velthuis J. J.;Veltri M.;Venkateswaran A.;Veronesi M.;Vesterinen M.;Vieira D.;Vieites Diaz M.;Vilasis-Cardona X.;Vilella Figueras E.;Villa A.;Vincent P.;Volle F. C.;Vom Bruch D.;Vorobyev A.;Vorobyev V.;Voropaev N.;Vos K.;Vrahas C.;Waldi R.;Walsh J.;Wan G.;Wang C.;Wang G.;Wang J.;Wang J.;Wang J.;Wang J.;Wang M.;Wang R.;Wang X.;Wang Y.;Wang Z.;Wang Z.;Wang Z.;Ward J. A.;Watson N. K.;Websdale D.;Wei Y.;Weisser C.;Westhenry B. D. C.;White D. J.;Whitehead M.;Wiederhold A. R.;Wiedner D.;Wilkinson G.;Wilkinson M. K.;Williams I.;Williams M.;Williams M. R. J.;Williams R.;Wilson F. F.;Wislicki W.;Witek M.;Witola L.;Wong C. P.;Wormser G.;Wotton S. A.;Wu H.;Wu J.;Wyllie K.;Xiang Z.;Xiao D.;Xie Y.;Xu A.;Xu J.;Xu L.;Xu L.;Xu M.;Xu Q.;Xu Z.;Xu Z.;Yang D.;Yang S.;Yang X.;Yang Y.;Yang Z.;Yang Z.;Yeomans L. E.;Yeroshenko V.;Yeung H.;Yin H.;Yu J.;Yuan X.;Zaffaroni E.;Zavertyaev M.;Zdybal M.;Zenaiev O.;Zeng M.;Zhang C.;Zhang D.;Zhang L.;Zhang S.;Zhang S.;Zhang Y.;Zhang Y.;Zharkova A.;Zhelezov A.;Zheng Y.;Zhou T.;Zhou X.;Zhou Y.;Zhovkovska V.;Zhu X.;Zhu X.;Zhu Z.;Zhukov V.;Zou Q.;Zucchelli S.;Zuliani D.;Zunica G.

2023-01-01

---

Abstract

A search for the rare decays and is performed using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment at a centre-of-mass energy of 13, corresponding to an integrated luminosity of 2.0 . No significant signal is observed for either decay mode and upper limits on their branching fractions are set using and decays as normalization channels. The upper limits are and at 95% confidence level for the and decay modes, respectively. This is the first reported search for the decay, while the upper limit on the branching fraction improves upon the previous best limit.