Search for the doubly heavy baryons

and

decaying to

and

*
Authors: Aaij R. , Abellán Beteta C. , Ackernley T. , Adeva B. , Adinolfi M. , Afsharnia H. , Aidala C.A. , Aiola S. , Ajaltouni Z. , Akar S. , Albrecht J. , Alessio F. , Alexander M. , Alfonso Albero A. , Aliouche Z. , Alkhazov G. , Alvarez Cartelle P. , Amato S. , Amhis Y. , An L. , Anderlini L. , Andreianov A. , Andreotti M. , Archilli F. , Artamonov A. , Artuso M. , Arzymatov K. , Aslanides E. , Atzeni M. , Audurier B. , Bachmann S. , Bachmayer M. , Back J.J. , Baladron Rodriguez P. , Balagura V. , Baldini W. , Baptista Leite J. , Barlow R.J. , Barsuk S. , Barter W. , Bartolini M. , Baryshnikov F. , Basels J.M. , Bassi G. , Batsukh B. , Battig A. , Bay A. , Becker M. , Bedeschi F. , Bediaga I. , Beiter A. , Belavin V. , Belin S. , Bellee V. , Belous K. , Belov I. , Belyaev I. , Bencivenni G. , Ben-Haim E. , Berezhnoy A. , Bernet R. , Berninghoff D. , Bernstein H.C. , Bertella C. , Bertolin A. , Betancourt C. , Betti F. , Bezshyiko Ia. , Bhasin S. , Bhom J. , Bian L. , Bieker M.S. , Bifani S. , Billoir P. , Birch M. , Bishop F.C.R. , Bitadze A. , Bizzeti A. , Bjørn M. , Blago M.P. , Blake T. , Blanc F. , Blusk S. , Bobulska D. , Boelhauve J.A. , Boente Garcia O. , Boettcher T. , Boldyrev A. , Bondar A. , Bondar N. , Borghi S. , Borisyak M. , Borsato M. , Borsuk J.T. , Bouchiba S.A. , Bowcock T.J.V. , Boyer A. , Bozzi C. , Bradley M.J. , Braun S. , Brea Rodriguez A. , Brodski M. , Brodzicka J. , Brossa Gonzalo A. , Brundu D. , Buonaura A. , Burr C. , Bursche A. , Butkevich A. , Butter J.S. , Buytaert J. , Byczynski W. , Cadeddu S. , Cai H. , Calabrese R. , Calefice L. , Calero Diaz L. , Cali S. , Calladine R. , Calvi M. , Calvo Gomez M. , Camargo Magalhaes P. , Camboni A. , Campana P. , Campoverde Quezada A.F. , Capelli S. , Capriotti L. , Carbone A. , Carboni G. , Cardinale R. , Cardini A. , Carli I. , Carniti P. , Carus L. , Carvalho Akiba K. , Casais Vidal A. , Casse G. , Cattaneo M. , Cavallero G. , Celani S. , Cerasoli J. , Chadwick A.J. , Chapman M.G. , Charles M. , Charpentier Ph. , Chatzikonstantinidis G. , Chavez Barajas C.A. , Chefdeville M. , Chen C. , Chen S. , Chernov A. , Chobanova V. , Cholak S. , Chrzaszcz M. , Chubykin A. , Chulikov V. , Ciambrone P. , Cicala M.F. , Cid Vidal X. , Ciezarek 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. , Coombs G. , Corti G. , Costa Sobral C.M. , Couturier B. , Craik D.C. , Crkovská J. , Cruz Torres M. , Currie R. , Da Silva C.L. , Dall'Occo E. , Dalseno J. , D'Ambrosio C. , Danilina A. , d'Argent P. , Davis A. , De Aguiar Francisco O. , De Bruyn K. , De Capua S. , De Cian M. , De Miranda J.M. , De Paula L. , De Serio M. , De Simone D. , De Simone P. , de Vries J.A. , Dean C.T. , Decamp D. , Del Buono L. , Delaney B. , Dembinski H.-P. , Dendek A. , Denysenko V. , Derkach D. , Deschamps O. , Desse F. , Dettori F. , Dey B. , Di Nezza P. , Didenko S. , Dieste Maronas L. , Dijkstra H. , Dobishuk V. , Donohoe A.M. , Dordei F. , dos Reis A.C. , Douglas L. , Dovbnya A. , Downes A.G. , Dreimanis K. , Dudek M.W. , Dufour L. , Duk V. , Durante P. , Durham J.M. , Dutta D. , Dziurda A. , Dzyuba A. , Easo S. , Egede U. , Egorychev V. , Eidelman S. , Eisenhardt S. , Ek-In S. , Eklund L. , Ely S. , Ene A. , Epple E. , Escher S. , Eschle J. , Esen S. , Evans T. , Falabella A. , Fan J. , Fan Y. , Fang B. , Farry S. , Fazzini D. , Féo M. , Fernandez Prieto A. , Fernandez-tenllado Arribas J.M. , 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. , Fitzpatrick C. , Fiutowski T. , Fleuret F. , Fontana M. , Fontanelli F. , Forty R. , Franco Lima V. , Franco Sevilla M. , Frank M. , Franzoso E. , Frau G. , Frei C. , Friday D.A. , Fu J. , Fuehring Q. , Funk W. , Gabriel E. , Gaintseva T. , Gallas Torreira A. , Galli D. , Gambetta S. , Gan Y. , Gandelman M. , Gandini P. , Gao Y. , Garau M. , Garcia Martin L.M. , Garcia Moreno P. , García Pardiñas 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. , Gerstel D. , Ghez Ph. , Gibson V. , Giemza H.K. , Giovannetti M. , Gioventù A. , Gironella Gironell P. , Giubega L. , Giugliano C. , Gizdov K. , Gkougkousis E.L. , Gligorov V.V. , Göbel C. , Golobardes E. , Golubkov D. , Golutvin A. , Gomes A. , Gomez Fernandez S. , Goncalves Abrantes F. , Goncerz M. , Gong G. , Gorbounov P. , Gorelov I.V. , Gotti C. , Govorkova E. , Grabowski J.P. , Grammatico T. , Granado Cardoso L.A. , Graugés E. , Graverini E. , Graziani G. , Grecu A. , Greeven L.M. , Griffith P. , Grillo L. , Gromov S. , Gruberg Cazon B.R. , Gu C. , Guarise M. , Günther P. A. , Gushchin E. , Guth A. , Guz Y. , Gys T. , Hadavizadeh T. , Haefeli G. , Haen C. , Haimberger J. , Halewood-leagas T. , Hamilton P.M. , Han Q. , Han X. , Hancock T.H. , Hansmann-Menzemer S. , Harnew N. , Harrison T. , Hasse C. , Hatch M. , He J. , Hecker M. , Heijhoff K. , Heinicke K. , Hennequin A.M. , Hennessy K. , Henry L. , Heuel J. , Hicheur A. , Hill D. , Hilton M. , Hollitt S.E. , Hu J. , Hu J. , Hu W. , Huang W. , Huang X. , Hulsbergen W. , Hunter R.J. , Hushchyn M. , Hutchcroft D. , Hynds D. , Ibis P. , Idzik M. , Ilin D. , Ilten P. , Inglessi A. , Ishteev A. , Ivshin K. , Jacobsson R. , Jakobsen S. , Jans E. , Jashal B.K. , Jawahery A. , Jevtic V. , Jezabek M. , Jiang F. , John M. , Johnson D. , Jones C.R. , Jones T.P. , Jost B. , Jurik N. , Kandybei S. , Kang Y. , Karacson M. , Karpov M. , Keizer F. , Kenzie M. , Ketel T. , Khanji B. , Kharisova A. , Kholodenko S. , Kirn T. , Kirsebom V.S. , Kitouni O. , Klaver S. , Klimaszewski K. , Koliiev S. , Kondybayeva A. , Konoplyannikov A. , Kopciewicz P. , Kopecna R. , Koppenburg P. , Korolev M. , Kostiuk I. , Kot O. , Kotriakhova S. , Kravchenko P. , Kravchuk L. , Krawczyk R.D. , Kreps M. , Kress F. , Kretzschmar S. , Krokovny P. , Krupa W. , Krzemien W. , Kucewicz W. , Kucharczyk M. , Kudryavtsev V. , Kuindersma H.S. , Kunde G.J. , Kvaratskheliya T. , Lacarrere D. , Lafferty G. , Lai A. , Lampis A. , Lancierini D. , Lane J.J. , Lane R. , Lanfranchi G. , Langenbruch C. , Langer J. , Lantwin O. , Latham T. , Lazzari F. , Le Gac R. , Lee S.H. , Lefèvre R. , Leflat A. , Legotin S. , Leroy O. , Lesiak T. , Leverington B. , Li H. , Li L. , Li P. , Li S. , Li Y. , Li Y. , Li Z. , Liang X. , Lin T. , Lindner R. , Lisovskyi V. , Litvinov R. , Liu G. , Liu H. , Liu S. , Liu X. , Loi A. , Lomba Castro J. , Longstaff I. , Lopes J.H. , Lovell G.H. , Lu Y. , Lucchesi D. , Luchuk S. , Lucio Martinez M. , Lukashenko V. , Luo Y. , Lupato A. , Luppi E. , Lupton O. , Lusiani A. , Lyu X. , Ma L. , Ma R. , Maccolini S. , Machefert F. , Maciuc F. , Macko V. , Mackowiak P. , Maddrell-Mander S. , Madejczyk O. , Madhan Mohan L.R. , Maev O. , Maevskiy A. , Maisuzenko D. , Majewski M.W. , Malczewski J.J. , Malde S. , Malecki B. , Malinin A. , Maltsev T. , Malygina H. , Manca G. , Mancinelli G. , Manuzzi D. , Marangotto D. , Maratas J. , Marchand J.F. , Marconi U. , Mariani S. , Marin Benito C. , Marinangeli M. , Marino P. , Marks J. , Marshall A.M. , Marshall P.J. , Martellotti G. , Martinazzoli L. , Martinelli M. , Martinez Santos D. , Martinez Vidal F. , Massafferri A. , Materok M. , Matev R. , Mathad A. , Mathe Z. , Matiunin V. , Matteuzzi C. , Mattioli K.R. , Mauri A. , Maurice E. , Mauricio J. , Mazurek M. , McCann M. , Mcconnell L. , Mcgrath T.H. , McNab A. , McNulty R. , Mead J.V. , Meadows B. , Meaux C. , Meier G. , Meinert N. , Melnychuk D. , Meloni S. , Merk M. , Merli A. , Meyer Garcia L. , Mikhasenko M. , Milanes D.A. , Millard E. , Milovanovic M. , Minard M.-N. , Minotti A. , Minzoni L. , Mitchell S.E. , Mitreska B. , Mitzel D.S. , Mödden A. , Mohammed R.A. , Moise R.D. , Mombächer T. , Monroy I.A. , Monteil S. , Morandin M. , Morello G. , Morello M.J. , Moron J. , Morris A.B. , Morris A.G. , Mountain R. , Mu H. , Muheim F. , Mukherjee M. , Mulder M. , Müller D. , Müller K. , Murphy C.H. , Murray D. , Muzzetto P. , Naik P. , Nakada T. , Nandakumar R. , Nanut T. , Nasteva I. , Needham M. , Neri I. , Neri N. , Neubert S. , Neufeld N. , Newcombe R. , Nguyen T.D. , Nguyen-Mau C. , Niel E.M. , Nieswand S. , Nikitin N. , Nolte N.S. , Nunez C. , Oblakowska-Mucha A. , Obraztsov V. , O'Hanlon D.P. , Oldeman R. , Olivares M.E. , Onderwater C.J.G. , Ossowska A. , Otalora Goicochea J.M. , Ovsiannikova T. , Owen P. , Oyanguren A. , Pagare B. , Pais P.R. , Pajero T. , Palano A. , Palutan M. , Pan Y. , Panshin G. , Papanestis A. , Pappagallo M. , Pappalardo L.L. , Pappenheimer C. , Parker W. , Parkes C. , Parkinson C.J. , Passalacqua B. , Passaleva G. , Pastore A. , Patel M. , Patrignani C. , Pawley C.J. , Pearce A. , Pellegrino A. , Pepe Altarelli M. , Perazzini S. , Pereima D. , Perret P. , Petric M. , Petridis K. , Petrolini A. , Petrov A. , Petrucci S. , Petruzzo M. , Pham T.T.H. , Philippov A. , Pica L. , Piccini M. , Pietrzyk B. , Pietrzyk G. , Pili M. , Pinci D. , Pisani F. , Resmi P.K , Placinta V. , Plews J. , Plo Casasus M. , Polci F. , Poli Lener M. , Poliakova M. , Poluektov A. , Polukhina N. , Polyakov I. , Polycarpo E. , Pomery G.J. , Ponce S. , Popov D. , Popov S. , Poslavskii S. , Prasanth K. , Promberger L. , Prouve C. , Pugatch V. , Pullen H. , Punzi G. , Qian W. , Qin J. , Quagliani R. , Quintana B. , Raab N.V. , Rabadan Trejo R.I. , Rachwal B. , Rademacker J.H. , Rama M. , Ramos Pernas M. , Rangel M.S. , Ratnikov F. , Raven G. , Reboud M. , Redi F. , Reiss F. , Remon Alepuz C. , Ren Z. , Renaudin V. , Ribatti R. , Ricciardi S. , Rinnert K. , Robbe P. , Robert A. , Robertson G. , Rodrigues A.B. , Rodrigues E. , Rodriguez Lopez J.A. , Rollings A. , Roloff P. , Romanovskiy V. , Romero Lamas M. , Romero Vidal A. , Roth J.D. , Rotondo M. , Rudolph M.S. , Ruf T. , Ruiz Vidal J. , Ryzhikov A. , Ryzka J. , Saborido Silva J.J. , Sagidova N. , Sahoo N. , Saitta B. , Sanchez Gonzalo D. , Sanchez Gras C. , 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. , Schael S. , Schellenberg M. , Schiller M. , Schindler H. , Schmelling M. , Schmidt B. , Schneider O. , Schopper A. , Schubiger M. , Schulte S. , Schune M.H. , Schwemmer R. , Sciascia B. , Sellam S. , Semennikov A. , Senghi Soares M. , Sergi A. , Serra N. , Sestini L. , Seuthe A. , Seyfert P. , Shang Y. , Shangase D.M. , Shapkin M. , Shchemerov I. , Shchutska L. , Shears T. , Shekhtman L. , Shen Z. , Shevchenko V. , Shields E.B. , Shmanin E. , Shupperd J.D. , Siddi B.G. , Silva Coutinho R. , Simi G. , Simone S. , Skidmore N. , Skwarnicki T. , Slater M.W. , Slazyk I. , Smallwood J.C. , Smeaton J.G. , Smetkina A. , Smith E. , Smith M. , Snoch A. , Soares M. , Soares Lavra L. , Sokoloff M.D. , Soler F.J.P. , Solovev A. , Solovyev I. , De Almeida F.L. Souza , De Paula B. Souza , Spaan B. , Spadaro Norella E. , Spradlin P. , Stagni F. , Stahl M. , Stahl S. , Stefko P. , Steinkamp O. , Stenyakin O. , Stevens H. , Stone S. , Stramaglia M.E. , Straticiuc M. , Strekalina D. , Suljik F. , Sun J. , Sun L. , Sun Y. , Svihra P. , Swallow P.N. , Swientek K. , Szabelski A. , Szumlak T. , Szymanski M. , Taneja S. , Teubert F. , Thomas E. , Thomson K.A. , Tisserand V. , T'Jampens S. , Tobin M. , Tomassetti L. , Torres Machado D. , Tou D.Y. , Tran M.T. , Trifonova E. , Trippl C. , Tuci G. , Tully A. , Tuning N. , Ukleja A. , Unverzagt D.J. , Ursov E. , Usachov A. , Ustyuzhanin A. , Uwer U. , Vagner A. , Vagnoni V. , Valassi A. , Valenti G. , Valls Canudas N. , van Beuzekom M. , Van Dijk M. , van Herwijnen E. , Van Hulse C.B. , van Veghel M. , Vazquez Gomez R. , Vazquez Regueiro P. , Vázquez Sierra C. , Vecchi S. , Velthuis J.J. , Veltri M. , Venkateswaran A. , Veronesi M. , Vesterinen M. , Vieira D. , Vieites Diaz M. , Viemann H. , Vilasis-Cardona X. , Vilella Figueras E. , Vincent P. , Vitali G. , Vom Bruch D. , Vorobyev A. , Vorobyev V. , Voropaev N. , Waldi R. , Walsh J. , Wang C. , Wang J. , Wang J. , Wang J. , Wang J. , Wang M. , Wang R. , Wang Y. , Wang Z. , Wang Z. , Wark H.M. , Watson N.K. , Weber S.G. , Websdale D. , Weisser C. , Westhenry B.D.C. , White D.J. , Whitehead M. , Wiedner D. , Wilkinson G. , Wilkinson M. , Williams I. , Williams M. , Williams M.R.J. , Wilson F.F. , Wislicki W. , Witek M. , Witola L. , Wormser G. , Wotton S.A. , Wu H. , Wyllie K. , Xiang Z. , Xiao D. , Xie Y. , Xu A. , Xu J. , Xu L. , Xu M. , Xu Q. , Xu Z. , Xu Z. , Yang D. , Yang S. , Yang Y. , Yang Z. , Yang Z. , Yao Y. , Yeomans L.E. , Yin H. , Yu J. , Yuan X. , Yushchenko O. , Zaffaroni E. , Zavertyaev M. , Zdybal M. , Zenaiev O. , Zeng M. , Zhang D. , Zhang L. , Zhang S. , Zhang Y. , Zhang Y. , Zhelezov A. , Zheng Y. , Zhou X. , Zhou Y. , Zhu X. , Zhukov V. , Zonneveld J.B. , Zou Q. , Zucchelli S. , Zuliani D. , Zunica G. , (LHCb Collaboration)  
Published: June 2021

Abstract
The first search for the doubly heavy

baryon and a search for the

baryon are performed using

collision data collected via the

experiment from 2016 to 2018 at a centre-of-mass energy of

, corresponding to an integrated luminosity of 5.2

. The baryons are reconstructed via their decays to

and

. No significant excess is found for invariant masses between 6700 and 7300

, in a rapidity range from 2.0 to 4.5 and a transverse momentum range from 2 to 20

. Upper limits are set on the ratio of the

and

production cross-section times the branching fraction to

(

) relative to that of the

(

) baryon, for different lifetime hypotheses, at 95% confidence level. The upper limits range from

to

for the

(

) decay, and from

to

for the

(

) decay, depending on the considered mass and lifetime of the

(

) baryon.