稀有排他型顶夸克衰变t→bM与矢量介子螺旋度
Rare Exclusive Top Decays t , b M and Vector-Meson Helicity
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中文总结 AI 辅助
该研究对稀有排他型顶夸克衰变t→bM开展领头阶分析，推导了振幅与分宽度表达式，给出相关衰变道分支比预测，还分析了矢量末态的螺旋度与极化，为顶夸克衰变提供了SM基线及EFT解释起点。
中文摘要 AI 辅助
我们对稀有排他型衰变t→bM开展领头阶研究，其中M表示赝标量或矢量介子。从树级跃迁t→bW*→b(q\bar q')出发，采用因子化近似，推导了振幅与分宽度的紧凑表达式，其中长程量子色动力学（QCD）动力学由介子衰变常数f_M表征。我们给出了代表性衰变道的数值分支比预测，如t→bπ⁺、t→bK⁺、t→bD_s^(*)、t→bB_c^(*)，得到分支比Br约为10⁻⁸至10⁻⁷。对于矢量末态，我们推导了螺旋度振幅与标准模型（SM）极化分数，并在m_b→0的极限下，概述了这些可观测量对反常手征tWb耦合的敏感性。我们的结果为稀有排他型顶夸克衰变提供了更新的标准模型基线，也为非标准带电流相互作用的有效场论（EFT）解释提供了起点。
英文摘要
We present a leading-order study of the rare exclusive decays $t \to bM$, where $M$ denotes a pseudoscalar or vector meson. Starting from the tree-level transition $t \to bW^* \to b(q\bar q')$ and using a factorization approximation, we derive compact expressions for the amplitudes and partial widths in which the long-distance QCD dynamics is encoded in the meson decay constants $f_M$. We provide numerical branching-ratio predictions for representative modes such as $t \to bπ^+$, $t \to bK^+$, $t \to bD_s^{(*)}$, and $t \to bB_c^{(*)}$, finding $\mathrm{Br} \sim 10^{-8}$--$10^{-7}$. For vector final states, we derive helicity amplitudes and Standard-Model polarization fractions, and we outline the sensitivity of these observables to anomalous chiral $tWb$ couplings in the limit $m_b \to 0$. Our results provide an updated Standard Model (SM) baseline for rare exclusive top-quark decays and a starting point for EFT interpretations of non-standard charged-current interactions.
