Search for lepton-number- and baryon-number-violating tau decays at Belle

Sahoo, D.; Mohanty, G.  b.; Trabelsi, K.; Adachi, I.; Adamczyk, K.; Aihara, H.; Al Said, S.; Asner, D.  m.; Aushev, T.; Ayad, R.; Aziz, T.; Babu, V.; Bahinipati, S.; Behera, P.; Bennett, J.; Bessner, M.; Bhardwaj, V.; Bilka, T.; Biswal, J.; Bonvicini, G.; Bozek, A.; Bračko, M.; Browder, T.  e.; Campajola, M.; Cao, L.; Červenkov, D.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Chekelian, V.; Chen, A.; Cheon, B.  g.; Chilikin, K.; Cho, H.  e.; Cho, K.; Choi, S. -K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Cunliffe, S.; Das, S.; Dash, N.; De Nardo, G.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Dong, T.  v.; Dubey, S.; Eidelman, S.; Epifanov, D.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Frey, A.; Fulsom, B.  g.; Garg, R.; Gaur, V.; Garmash, A.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Golob, B.; Guan, Y.; Gudkova, K.; Hadjivasiliou, C.; Halder, S.; Hara, T.; Hartbrich, O.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hedges, M.  t.; Hernandez Villanueva, M.; Hou, W. -S.; Hsu, C. -L.; Huang, K.; Iijima, T.; Inami, K.; Inguglia, G.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Iwasaki, Y.; Jacobs, W.  w.; Jeon, H.  b.; Jia, S.; Jin, Y.; Joo, C.  w.; Joo, K.  k.; Kaliyar, A.  b.; Kang, K.  h.; Karyan, G.; Kawasaki, T.; Kichimi, H.; Kiesling, C.; Kim, D.  y.; Kim, S.  h.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Konno, T.; Korpar, S.; Kotchetkov, D.; Križan, P.; Kroeger, R.; Krokovny, P.; Kuhr, T.; Kumar, M.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lalwani, K.; Lee, I.  s.; Lee, S.  c.; C.  h., Li; Li, J.; L.  k., Li; Y.  b., Li; Libby, J.; Lieret, K.; Liventsev, D.; Luo, T.; Macnaughton, J.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matvienko, D.; Merola, M.; Metzner, F.; Miyabayashi, K.; Mizuk, R.; Mohanty, S.; Moon, T.  j.; Mussa, R.; Nakano, E.; Nakao, M.; Natkaniec, Z.; Natochii, A.; Nayak, L.; Nayak, M.; Niiyama, M.; Nisar, N.  k.; Nishida, S.; Ogawa, S.; Ono, H.; Onuki, Y.; Oskin, P.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pang, T.; Pardi, S.; Park, C.  w.; Park, H.; Patra, S.; Paul, S.; Pedlar, T.  k.; Pestotnik, R.; Piilonen, L.  e.; Podobnik, T.; Popov, V.; Prencipe, E.; Prim, M.  t.; Ritter, M.; Röhrken, M.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Rozanska, M.; Russo, G.; Sakai, Y.; Sandilya, S.; Santelj, L.; Sanuki, T.; Savinov, V.; Schnell, G.; Schueler, J.; Schwanda, C.; Schwartz, A.  j.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M.  e.; Shapkin, M.; Sharma, C.; Shen, C.  p.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Simon, F.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Stanič, S.; Starič, M.; Stottler, Z.  s.; Strube, J.  f.; Sumiyoshi, T.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Uchida, M.; Uehara, S.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, S.; Urquijo, P.; Ushiroda, Y.; Vahsen, S.  e.; Van Tonder, R.; Varner, G.; Vinokurova, A.; Vorobyev, V.; Waheed, E.; Wang, C.  h.; Wang, E.; Wang, M. -Z.; Wang, P.; Watanabe, M.; Watanuki, S.; Wehle, S.; Won, E.; Xu, X.; Yabsley, B.  d.; Yan, W.; Yang, S.  b.; Ye, H.; Yelton, J.; Yin, J.  h.; Yusa, Y.; Zhilich, V.; Zhukova, V.; Zhulanov, V.

doi:10.1103/PhysRevD.102.111101

We search for lepton-number- and baryon-number-violating decays τ−→p¯e+e−, pe−e−, p¯e+μ−, p¯e−μ+, p¯μ+μ−, and pμ−μ− using 921 fb−1 of data, equivalent to (841±12)×10^6 τ+τ− events, recorded with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e− collider. In the absence of a signal, 90% confidence-level upper limits are set on the branching fractions of these decays in the range (1.8-4.0)×10−8. We set the world's first limits on the first four channels and improve the existing limits by an order of magnitude for the last two channels.