Kurzfassung
Diese Arbeit dokumentiert die Suche nach dem seltenen Zerfall eines B-Mesons in ein K-Meson und ein Paar Neutrinos mit dem Belle II-Experiment, am Elektron-Positron-Beschleuniger SuperKEKB. Dieser Zerfall eines B-Mesons wurde bis dato noch nie direkt beobachtet, sein Verzweigungsverhältnis ist im Standardmodell der Teilchenphysik jedoch genau vorhergesagt. Er stellt somit einen exzellenten Kandidaten dafür dar, mögliche Physik jenseits des Standardmodells zu untersuchen. Eine neue Methode zur Suche nach diesem Zerfall, das 'Inclusive Tagging', wird entwickelt auf einen Datensatz von 189 fb−1 integrierter Luminosität, aufgezeichnet bei einer Schwerpunktsenergie, die der Υ(4S)-Resonanz entsoricht, ergänzt durch einen Datensatz von 18 fb−1, aufgezeichnet 60 MeV unterhalb der Resonanz. Basierend auf der Menge dieser Daten ist eine obere Grenze auf das Verzweigungsverhältnis von bis zu 1.0×10−5 für B+→K+νν und 1.8×10−5 für B0→KS0νν zu erwarten bei einem Konfidenzniveau von 90%. Angewendet auf einem Datensatz von 63 fb−1 , genommen an der Υ(4S)-Resonanz und 9 fb−1 unterhalb der Resonanz wird kein signifikantes Signal beobachtet. Damit lässt sich ein Verzweigungsverhältnis von bis zu 4.1×10−5 für B+→K+νν Zerfälle ausschließen bei einem Konfidenzniveau von 90%.
This thesis documents a search for the rare decay of a B meson into a K meson and a pair of neutrinos at the Belle II experiment, which is located along the SuperKEKB energy-asymmetric electron-positron collider. This decay has never been observed, its branching fraction is predicted with accuracy in the standard model of particle physics, and is a good probe of physics beyond the standard model. A novel method to search for this decay, the inclusive tagging, is developed on a data sample corresponding to an integrated luminosity of 189 fb−1 collected at the Υ(4S) resonance, and a complementary sample of 18 fb−1 collected 60 MeV below the resonance. For this integrated luminosity, the expected upper limits on the branching fraction of B+→K+νν and B0→KS0νν are determined from simulation to be 1.0×10−5 and 1.8×10−5 at the 90% confidence level, respectively. When the method is applied to data samples of 63 fb−1 collected at the Υ(4S) resonance and 9 fb−1 collected 60 MeV below the resonance, no significant signal is observed, and an upper limit on the branching fraction of B+→K+νν is determined to be 4.1×10−5 at the 90% confidence level.