Academic paper
Search for $B$ meson decays to multimuon final states
Authors: LHCb collaboration: R. Aaij, M. Abdelfatah, A.S.W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudin\'en, T. Ackernley, A.A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C.A. Aidala, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, S. Amato, J.L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ata\'ide Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J.A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J.J. Back, Z.B. Bai, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I.R. Barbosa, R.J. Barlow, M. Barnyakov, S. Baron, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P.B. Battista, A. Bavarchee, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I.B. Bediaga, N.A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, I. Belov, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, J.L.M. Berkey, R. Bernet, A. Bertolin, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, M.S. Bieker, N.V. Biesuz, A. Biolchini, M. Birch, F.C.R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J.E. Blank, S. Blusk, J.A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, C. Bolognani, R. Bolzonella, R.B. Bonacci, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J.T. Borsuk, E. Bottalico, S.A. Bouchiba, M. Bovill, T.J.V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J.D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, C. Breitfeld, J. Brodzicka, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, C. Burr, C. Buti, J.S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J.I. Cambon Bouzas, P. Campana, A.C. Campos, A.F. Campoverde Quezada, Y. Cao, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A.J. Chadwick, I. Chahrour, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, G. Chizhik, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, P. Cifra, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, G.C. Costantino, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D.C. Craik, N. Crepet, M. Cruz Torres, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C.L. Da Silva, X. Dai, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, G. Darze, A. Davidson, J.E. Davies, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, E. De Lucia, J.M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J.A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, A.D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, F. Dordei, A.C. dos Reis, A.D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M.M. Duras, J.M. Durham, O.D. Durmus, K. Duwe, A. Dziurda, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L.N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, C. Feng, M. Feng, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, A.D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, R.A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K.L. Fischer, D.S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, L.A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D.A. Friday, J. Fu, Y. Fu, Q. F\"uhring, T. Fulghesu, G. Galati, M.D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T.Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. Garc\'ia Pardi\~nas, P. Gardner, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, F.I. Giasemis, V. Gibson, H.K. Giemza, A.L. Gilman, M. Giovannetti, A. Giovent\`u, L. Girardey, M.A. Giza, F.C. Glaser, V.V. Gligorov, C. G\"obel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gon\c{c}ales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, J.A. Gooding, C. Gotti, E. Govorkova, J.P. Grabowski, L.A. Granado Cardoso, R. Grande Quartieri, E. Graug\'es, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A.T. Grecu, N.A. Grieser, L. Grillo, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A.-K. Guseinov, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P.M. Hamilton, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T.J. Harris, L. Hartman, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, N. Heatley, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R.D.L. Henderson, A.M. Hennequin, K. Hennessy, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Heyn, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D.C. Houston, N. Howarth, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R.J. Hunter, D. Hutchcroft, M. Idzik, P. Ilten, A. Iohner, H. Jage, S.J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, A. Jawahery, C. Jayaweera, A. Jelavic, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y.J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C.R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, K. Kalecinska, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J.W. Kautz, M.K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, S. Kholodenko, G. Khreich, F. Kiraz, T. Kirn, V.S. Kirsebom, N. Kleijne, A. Kleimenova, D. Klekots, K. Klimaszewski, M.R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, O. Kravcov, M. Kreps, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J.J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lef\`evre, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E.D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, P. Li, P.-R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, W. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F.L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y.L. Liu, G. Loachamin Ordonez, I. Lobo, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F.C.L. Lopes, J.H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, M. Lupberger, E. Luppi, K. Lynch, S. Lyu, X.-R. Lyu, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L.M. Mackey, L.R. Madhan Mohan, M.J. Madurai, D. Magdalinski, J.J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, A. Mangalasseri, F.M. Manganella, D. Manuzzi, S. Mao, D. Marangotto, J.F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A.M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, C. Martinez, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, C. Matteuzzi, K.R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, D. Mazzanti Tarancon, M. McCann, N.T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, S.E.R. Medaer, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F.M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D.A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, B. Mitreska, D.S. Mitzel, R. Mocanu, A. Modak, L. Moeser, R.D. Moise, E.F. Molina Cardenas, T. Momb\"acher, M. Monk, T. Monnard, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M.J. Morello, M.P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A.B. Morris, A.G. Morris, R. Mountain, Z. Mu, N. Muangkod, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. M\"uller, F. Mu\~noz-Rojas, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, G. Napoletano, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, J. Nicolini, D. Nicotra, E.M. Niel, L. Nisi, Q. Niu, B.K. Njoki, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, H.N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, T. Oeser, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, R.H. O'Neil, J.S. Ordonez Soto, D. Osthues, J.M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K.O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, L. Palini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C.J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M.J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J.P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, R.N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V.M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J.R. Pybus, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, R. Quagliani, R.I. Rabadan Trejo, B. Rachwal, R. Racz, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ram\'irez Garc\'ia, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P.K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, F. Riehn, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J.A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogovskiy, D.L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, M.S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, J. Ruiz Vidal, J.J. Saavedra-Arias, J.J. Saborido Silva, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, M.H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D.M. Shangase, R.S. Sharma, L. Shchutska, T. Shears, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, B. Shi, J. Shi, Q. Shi, W.S. Shi, E. Shmanin, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, I. Siral, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M.W. Slater, E. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P. Soler, A. Solomin, K. Solovieva, N.S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y.S. Song, F.L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, K.M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J.G. Speer, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, O. Steinkamp, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, M. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. Svihra, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y.T. Tang, M.D. Tat, J.A. Teijeiro Jimenez, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D.J.D. Thompson, A.R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T.T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, L. Toscano, D.Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L.H. Uecker, A. Ukleja, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C.B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, G. Vasquez, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. V\'azquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J.J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F.C. Volle, D. vom Bruch, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, N. Walter, E.J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N.W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X.W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y.H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J.A. Ward, M. Waterlaat, N.K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B.D.C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A.R. Wiederhold, D. Wiedner, M.A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M.K. Wilkinson, M. Williams, M.J. Williams, M.R.J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F.F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S.A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T.X. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, R. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, Z. Yang, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C.Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, J.A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, S.H Zeng, C. Zhang, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S.L. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, J. Zhao, Y. Zhao, A. Zhelezov, S.Z. Zheng, X.Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, V. Zhovkovska, L.Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, D. Zuliani, G. ZunicaPublished: 2026-08-18Paper ID: 2608.17855Category: hep-exLicense: CC BY 4.0
Abstract
A search for decays of $B$ mesons to final states with four or six muons using $pp$ collision data recorded by the LHCb experiment corresponding to an integrated luminosity of $5.4~\text{fb}^{-1}$ is presented. The decay modes of interest are $B_{(s)}^0 \rightarrow \mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$, $B^+ \rightarrow K^+\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$, $B_{(s)}^0 \rightarrow \mu^+\mu^-\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$ and $B^+ \rightarrow K^+\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$, proceeding via both prompt and long-lived intermediate particles. No evidence for any of the signal modes is found, and upper limits spanning the range of $0.6\times10^{-9}$ to $5.4\times10^{-7}$ at the $95\%$ confidence level are set on their branching fractions, depending on the intermediate-particle masses and lifetimes. In addition, mass-integrated limits across the intermediate-particle lifetime ranges considered in this analysis are determined.
This public page contains bibliographic metadata and the author abstract. Use the reader for licensed document access.
Open licensed paper reader