Improved limit on the branching fraction of the rare decay $${{K} ^0_{\mathrm { \scriptscriptstyle S}}} \rightarrow \mu ^+\mu ^-$$ K S 0 → μ + μ -

A search for the decay <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow> <mml:mstyle><mml:mi>S</mml:mi></mml:mstyle> <mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo></mml:msup> <mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo></mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> is performed, based on a data sample of proton-proton collisions corresponding to an integrated luminosity of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mtext>fb</mml:mtext> <mml:msup><mml:mspace></mml:mspace> <mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> , collected by the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7 and 8 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mspace></mml:mspace> <mml:mi>TeV</mml:mi></mml:mrow> </mml:math> . The observed yield is consistent with the background-only hypothesis, yielding a limit on the branching fraction of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow> <mml:mstyle><mml:mi>S</mml:mi></mml:mstyle> <mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo></mml:msup> <mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mo>-</mml:mo></mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo><</mml:mo> <mml:mn>0.8</mml:mn> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>1.0</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup><mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mn>90</mml:mn> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>95</mml:mn> <mml:mo>%</mml:mo> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> </mml:math> confidence level. This result improves the previous upper limit on the branching fraction by an order of magnitude.