Search for Charged Lepton Flavor Violation in Narrow Gamma Decays

Lees, J. P.; Poireau, V.; Prencipe, E.; Tisserand, V.; Tico, J. G.; Grauges, E.; Martinelli, M.; Palano, A.; Pappagallo, M.; Eigen, G.; Stugu, B.; Sun, L.; Battaglia, M.; Brown, D. N.; Hooberman, B.; Kerth, L. T.; Kolomensky, Y. G.; Lynch, G.; Osipenkov, I. L.; Tanabe, T.; Hawkes, C. M.; Soni, N.; Watson, A. T.; Koch, H.; Schroeder, T.; Asgeirsson, D. J.; Hearty, C.; Mattison, T. S.; Mckenna, J. A.; Barrett, M.; Khan, A.; Randle Conde, A.; Blinov, V. E.; Buzykaev, A. R.; Druzhinin, V. P.; Golubev, V. B.; Onuchin, A. P.; Serednyakov, S. I.; Skovpen, Y. I.; Solodov, E. P.; Todyshev, K. Y.; Yushkov, A. N.; Bondioli, M.; Curry, S.; Kirkby, D.; Lankford, A. J.; Lund, P.; Mandelkern, M.; Martin, E. C.; Stoker, D. P.; Atmacan, H.; Gary, J. W.; Liu, F.; Long, O.; Vitug, G. M.; Yasin, Z.; Sharma, V.; Campagnari, C.; Hong, T. M.; Kovalskyi, D.; Richman, J. D.; Eisner, A. M.; Heusch, C. A.; Kroseberg, J.; Lockman, W. S.; Martinez, A. J.; Schalk, T.; Schumm, B. A.; Seiden, A.; Winstrom, L. O.; Cheng, C. H.; Doll, D. A.; Echenard, B.; Hitlin, D. G.; Ongmongkolkul, P.; Porter, F. C.; Rakitin, A. Y.; Andreassen, R.; Dubrovin, M. S.; Mancinelli, G.; Meadows, B. T.; Sokoloff, M. D.; Bloom, P. C.; Ford, W. T.; Gaz, A.; Hirschauer, J. F.; Nagel, M.; Nauenberg, U.; Smith, J. G.; Wagner, S. R.; Ayad, R.; Toki, W. H.; Feltresi, E.; Hauke, A.; Jasper, H.; Karbach, T. M.; Merkel, J.; Petzold, A.; Spaan, B.; Wacker, K.; Kobel, M. J.; Schubert, K. R.; Schwierz, R.; Bernard, D.; Verderi, M.; Clark, P. J.; Playfer, S.; Watson, J. E.; Andreotti, Mirco; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, Roberto; Cecchi, Annalisa; Cibinetto, Gianluigi; Fioravanti, Elisa; Franchini, Paolo; Luppi, Eleonora; Munerato, Mauro; Negrini, Matteo; Petrella, Antonio; Piemontese, L.; Santoro, Valentina; Baldini Ferroli, R.; Calcaterra, A.; Sangro, R. D.; Finocchiaro, G.; Nicolaci, M.; Pacetti, S.; Patteri, P.; Peruzzi, I. M.; Piccolo, M.; Rama, M.; Zallo, A.; Contri, R.; Guido, E.; Vetere, M. L.; Monge, M. R.; Passaggio, S.; Patrignani, C.; Robutti, E.; Tosi, S.; Bhuyan, B.; Morii, M.; Adametz, A.; Marks, J.; Schenk, S.; Uwer, U.; Bernlochner, F. U.; Lacker, H. M.; Lueck, T.; Volk, A.; Dauncey, P. D.; Tibbetts, M.; Behera, P. K.; Charles, M. J.; Mallik, U.; Chen, C.; Cochran, J.; Crawley, H. B.; Dong, L.; Meyer, W. T.; Prell, S.; Rosenberg, E. I.; Rubin, A. E.; Gao, Y. Y.; Gritsan, A. V.; Guo, Z. J.; Arnaud, N.; Davier, M.; Derkach, D.; da Costa, J. F.; Grosdidier, G.; Diberder, F. L.; Lepeltier, V.; Lutz, A. M.; Malaescu, B.; Roudeau, P.; Schune, M. H.; Serrano, J.; Sordini, V.; Stocchi, A.; Wang, L.; Wormser, G.; Lange, D. J.; Wright, D. M.; Bingham, I.; Burke, J. P.; Chavez, C. A.; Fry, J. R.; Gabathuler, E.; Gamet, R.; Hutchcroft, D. E.; Payne, D. J.; Touramanis, C.; Bevan, A. J.; Lodovico, F. D.; Sacco, R.; Sigamani, M.; Cowan, G.; Paramesvaran, S.; Wren, A. C.; Brown, D. N.; Davis, C. L.; Denig, A. G.; Fritsch, M.; Gradl, W.; Hafner, A.; Alwyn, K. E.; Bailey, D.; Barlow, R. J.; Jackson, G.; Lafferty, G. D.; West, T. J.; Anderson, J.; Jawahery, A.; Roberts, D. A.; Simi, G.; Tuggle, J. M.; Dallapiccola, C.; Salvati, E.; Cowan, R.; Dujmic, D.; Fisher, P. H.; Henderson, S. W.; Sciolla, G.; Spitznagel, M.; Yamamoto, R. K.; Zhao, M.; Patel, P. M.; Robertson, S. H.; Schram, M.; Biassoni, P.; Lazzaro, A.; Lombardo, V.; Palombo, F.; Stracka, S.; Cremaldi, L.; Godang, R.; Kroeger, R.; Sonnek, P.; Summers, D. J.; Zhao, H. W.; Nguyen, X.; Simard, M.; Taras, P.; Nardo, G. D.; Monorchio, D.; Onorato, G.; Sciacca, C.; Raven, G.; Snoek, H. L.; Jessop, C. P.; Knoepfel, K. J.; Losecco, J. M.; Wang, W. F.; Corwin, L. A.; Honscheid, K.; Kass, R.; Morris, J. P.; Rahimi, A. M.; Sekula, S. J.; Blount, N. L.; Brau, J.; Frey, R.; Igonkina, O.; Kolb, J. A.; Lu, M.; Rahmat, R.; Sinev, N. B.; Strom, D.; Strube, J.; Torrence, E.; Castelli, G.; Gagliardi, N.; Margoni, M.; Morandin, M.; Posocco, M.; Rotondo, M.; Simonetto, F.; Stroili, R.; Sanchez, P. D.; Ben Haim, E.; Bonneaud, G. R.; Briand, H.; Chauveau, J.; Hamon, O.; Leruste, P.; Marchiori, G.; Ocariz, J.; Perez, A.; Prendki, J.; Sitt, S.; Biasini, M.; Manoni, E.; Angelini, C.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Calderini, G.; Carpinelli, M.; Cervelli, A.; Forti, F.; Giorgi, M. A.; Lusiani, A.; Neri, N.; Paoloni, E.; Rizzo, G.; Walsh, J. J.; Pegna, D. L.; Lu, C.; Olsen, J.; Smith, A. J. S.; Telnov, A. V.; Anulli, F.; Baracchini, E.; Cavoto, G.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Gaspero, M.; Jackson, P. D.; Gioi, L. L.; Mazzoni, M. A.; Piredda, G.; Renga, F.; Ebert, M.; Hartmann, T.; Schroder, H.; Waldi, R.; Adye, T.; Franek, B.; Olaiya, E. O.; Wilson, F. F.; Emery, S.; de Monchenault, G. H.; Vasseur, G.; Yeche, C.; Zito, M.; Allen, M. T.; Aston, D.; Bard, D. J.; Bartoldus, R.; Benitez, J. F.; Cenci, R.; Coleman, J. P.; Convery, M. R.; Dingfelder, J. C.; Dorfan, J.; Dubois Felsmann, G. P.; Dunwoodie, W.; Field, R. C.; Sevilla, M. F.; Fulsom, B. G.; Gabareen, A. M.; Graham, M. T.; Grenier, P.; Hast, C.; Innes, W. R.; Kaminski, J.; Kelsey, M. H.; Kim, H.; Kim, P.; Kocian, M. L.; Leith, D. W. G. S.; Li, S.; Lindquist, B.; Luitz, S.; Luth, V.; Lynch, H. L.; Macfarlane, D. B.; Marsiske, H.; Messner, R.; Muller, D. R.; Neal, H.; Nelson, S.; O'Grady, C. P.; Ofte, I.; Perl, M.; Ratcliff, B. N.; Roodman, A.; Salnikov, A. A.; Schindler, R. H.; Schwiening, J.; Snyder, A.; Su, D.; Sullivan, M. K.; Suzuki, K.; Swain, S. K.; Thompson, J. M.; Va'Vra, J.; Wagner, A. P.; Weaver, M.; West, C. A.; Wisniewski, W. J.; Wittgen, M.; Wright, D. H.; Wulsin, H. W.; Yarritu, A. K.; Young, C. C.; Ziegler, V.; Chen, X. R.; Liu, H.; Park, W.; Purohit, M. V.; White, R. M.; Wilson, J. R.; Bellis, M.; Burchat, P. R.; Edwards, A. J.; Miyashita, T. S.; Ahmed, S.; Alam, M. S.; Ernst, J. A.; Pan, B.; Saeed, M. A.; Zain, S. B.; Guttman, N.; Soffer, A.; Spanier, S. M.; Wogsland, B. J.; Eckmann, R.; Ritchie, J. L.; Ruland, A. M.; Schilling, C. J.; Schwitters, R. F.; Wray, B. C.; Drummond, B. W.; Izen, J. M.; Lou, X. C.; Bianchi, F.; Gamba, D.; Pelliccioni, M.; Bomben, M.; Cartaro, C.; Ricca, G. D.; Lanceri, L.; Vitale, L.; Azzolini, V.; Lopez March, N.; Martinez Vidal, F.; Milanes, D. A.; Oyanguren, A.; Albert, J.; Banerjee, S.; Choi, H. H. F.; Hamano, K.; King, G. J.; Kowalewski, R.; Lewczuk, M. J.; Nugent, I. M.; Roney, J. M.; Sobie, R. J.; Gershon, T. J.; Harrison, P. F.; Ilic, J.; Latham, T. E.; Mohanty, G. B.; Puccio, E. M. T.; Band, H. R.; Chen, X.; Dasu, S.; Flood, K. T.; Pan, Y.; Prepost, R.; Vuosalo, C. O.; S. L., Wu; Collaboration, B.

doi:10.1103/PhysRevLett.104.151802

Charged-lepton flavor-violating processes are unobservable in the standard model, but they are predicted to be enhanced in several extensions to the standard model, including supersymmetry and models with leptoquarks or compositeness. We present a search for such processes in a sample of 99 x 10(6)Gamma(2S) decays and 117 x 10(6)Gamma(3S) decays collected with the BABAR detector. We place upper limits on the branching fractions B(Gamma(nS) --> e(+/-)tau(-/+)) and B(Gamma(n(S) --> mu(+/-)tau(-/+)) (n = 2, 3) at the 10(-6) level and use these results to place lower limits of order 1 TeV on the mass scale of charged-lepton flavor-violating effective operators.