Search for the rare decays
and
at LHCb
Authors: LHCb Collaboration  , Aaij R. , Abdelmotteleb A.S.W. , Abellan Beteta C. , Abudinén 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. , Baptista de Souza Leite J. , 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 Ia. , 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 Ph. , 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. , 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. , Giambastiani L. , Gibson V. , Giemza H.K. , Gilman A.L. , Giovannetti M. , Gioventù A. , Gironella Gironell P. , Giugliano C. , Giza M.A. , 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. , Gorelov I.V. , Gotti C. , Grabowski J.P. , Grammatico T. , Granado Cardoso L.A. , Graugés 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. , Günther 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. , Lefèvre 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. , López Soliño 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. , McGrath 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. , Mödden A. , Mohammed R.A. , Moise R.D. , Mokhnenko S. , Mombächer 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. , Müller 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. , Vázquez 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. 
Published: August 2023

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.