Back to Search Start Over

First evidence for $\cos 2\beta>0$ and resolution of the CKM Unitarity Triangle ambiguity by a time-dependent Dalitz plot analysis of $B^{0} \to D^{(*)} h^{0}$ with $D \to K_{S}^{0} \pi^{+} \pi^{-}$ decays

Authors :
BaBar, The
Collaborations, Belle
Adachi, I.
Adye, T.
Ahmed, H.
Ahn, J. K.
Aihara, H.
Akar, S.
Alam, M. S.
Albert, J.
Anulli, F.
Arnaud, N.
Asner, D. M.
Aston, D.
Atmacan, H.
Aushev, T.
Ayad, R.
Babu, V.
Badhrees, I.
Bakich, A. M.
Banerjee, Sw.
Bansal, V.
Barlow, R. J.
Batignani, G.
Beaulieu, A.
Behera, P.
Bellis, M.
Ben-Haim, E.
Bernard, D.
Bernlochner, F. U.
Bettarini, S.
Bettoni, D.
Bevan, A. J.
Bhardwaj, V.
Bhuyan, B.
Bianchi, F.
Biasini, M.
Biswal, J.
Blinov, V. E.
Bomben, M.
Bondar, A.
Bonneaud, G. R.
Bozek, A.
Bozzi, C.
Bračko, M.
Browder, T. E.
Brown, D. N.
Bünger, C.
Burchat, P. R.
Buzykaev, A. R.
Calabrese, R.
Calcaterra, A.
Calderini, G.
Di Carlo, S.
Carpinelli, M.
Cartaro, C.
Casarosa, G.
Cenci, R.
Chao, D. S.
Chauveau, J.
Cheaib, R.
Chen, A.
Chen, C.
Cheng, C. H.
Cheon, B. G.
Chilikin, K.
Cho, K.
Choi, Y.
Choudhury, S.
Chrzaszcz, M.
Cibinetto, G.
Cinabro, D.
Cochran, J.
Coleman, J. P.
Convery, M. R.
Cowan, G.
Cowan, R.
Cremaldi, L.
Cunliffe, S.
Dash, N.
Davier, M.
Davis, C. L.
De Mori, F.
De Nardo, G.
Denig, A. G.
de Sangro, R.
Dey, B.
Di Lodovico, F.
Dittrich, S.
Doležal, Z.
Dorfan, J.
Drásal, Z.
Druzhinin, V. P.
Dunwoodie, W.
Ebert, M.
Echenard, B.
Eidelman, S.
Eigen, G.
Eisner, A. M.
Emery, S.
Epifanov, D.
Ernst, J. A.
Faccini, R.
Fast, J. E.
Feindt, M.
Ferber, T.
Ferrarotto, F.
Ferroni, F.
Field, R. C.
Filippi, A.
Finocchiaro, G.
Fioravanti, E.
Flood, K. T.
Forti, F.
Fritsch, M.
Fulsom, B. G.
Gabathuler, E.
Gamba, D.
Garg, R.
Garmash, A.
Gary, J. W.
Garzia, I.
Gaur, V.
Gaz, A.
Gelb, M.
Gershon, T. J.
Gioi, L. Li
Giorgi, M. A.
Giri, A.
Godang, R.
Goldenzweig, P.
Golob, B.
Golubev, V. B.
Gorodeisky, R.
Gradl, W.
Graham, M. T.
Grauges, E.
Griessinger, K.
Gritsan, A. V.
Grünberg, O.
Guan, Y.
Guido, E.
Guttman, N.
Haba, J.
Hafner, A.
Hara, T.
Harrison, P. F.
Hast, C.
Hayasaka, K.
Hayashii, H.
Hearty, C.
Heck, M.
Hedges, M. T.
Heß, M.
Hirose, S.
Hitlin, D. G.
Honscheid, K.
Hou, W. -S.
Hsu, C. -L.
Huard, Z.
Van Hulse, C.
Hutchcroft, D. E.
Inami, K.
Inguglia, G.
Innes, W. R.
Ishikawa, A.
Itoh, R.
Iwasaki, M.
Iwasaki, Y.
Izen, J. M.
Jacobs, W. W.
Jawahery, A.
Jessop, C. P.
Jia, S.
Jin, Y.
Joo, K. K.
Julius, T.
Kaliyar, A. B.
Kang, K. H.
Karyan, G.
Kass, R.
Kichimi, H.
Kim, D. Y.
Kim, J. B.
Kim, K. T.
Kim, S. H.
Kim, J.
Kim, P.
King, G. J.
Kinoshita, K.
Koch, H.
Kodyš, P.
Kolomensky, Yu. G.
Korpar, S.
Kotchetkov, D.
Kowalewski, R.
Kravchenko, E. A.
Križan, P.
Kroeger, R.
Krokovny, P.
Kuhr, T.
Kulasiri, R.
Kumita, T.
Kuzmin, A.
Kwon, Y. -J.
Lacker, H. M.
Lafferty, G. D.
Lanceri, L.
Lange, J. S.
Lange, D. J.
Lankford, A. J.
Latham, T. E.
Leddig, T.
Diberder, F. Le
Lee, I. S.
Lee, S. C.
Lees, J. P.
Leith, D. W. G. S.
Li, L. K.
Li, Y. B.
Li, Y.
Libby, J.
Liventsev, D.
Lockman, W. S.
Long, O.
LoSecco, J. M.
Lou, X. C.
Lubej, M.
Lueck, T.
Luitz, S.
Luo, T.
Luppi, E.
Lusiani, A.
Lutz, A. M.
MacFarlane, D. B.
MacNaughton, J.
Mallik, U.
Manoni, E.
Marchiori, G.
Margoni, M.
Martellotti, S.
Martinez-Vidal, F.
Masuda, M.
Matsuda, T.
Mattison, T. S.
Matvienko, D.
McKenna, J. A.
Meadows, B. T.
Merola, M.
Miyabayashi, K.
Miyashita, T. S.
Miyata, H.
Mizuk, R.
Mohanty, G. B.
Moon, H. K.
Mori, T.
Muller, D. R.
Müller, T.
Mussa, R.
Nakano, E.
Nakao, M.
Nanut, T.
Nath, K. J.
Nayak, M.
Neal, H.
Neri, N.
Nisar, N. K.
Nishida, S.
Nugent, I. M.
Oberhof, B.
Ocariz, J.
Ogawa, S.
Ongmongkolkul, P.
Ono, H.
Onuchin, A. P.
Onuki, Y.
Oyanguren, A.
Pakhlov, P.
Pakhlova, G.
Pal, B.
Palano, A.
Palombo, F.
Vazquez, W. Panduro
Paoloni, E.
Pardi, S.
Park, H.
Passaggio, S.
Patrignani, C.
Patteri, P.
Paul, S.
Pavelkin, I.
Payne, D. J.
Pedlar, T. K.
Peimer, D. R.
Peruzzi, I. M.
Pestotnik, R.
Piccolo, M.
Piilonen, L. E.
Pilloni, A.
Piredda, G.
Poireau, V.
Popov, V.
Porter, F. C.
Posocco, M.
Prell, S.
Prepost, R.
Puccio, E. M. T.
Purohit, M. V.
Pushpawela, B. G.
Rama, M.
Randle-Conde, A.
Ratcliff, B. N.
Raven, G.
Resmi, P. K.
Ritchie, J. L.
Ritter, M.
Rizzo, G.
Roberts, D. A.
Robertson, S. H.
Röhrken, M.
Roney, J. M.
Roodman, A.
Rossi, A.
Rotondo, M.
Rozanska, M.
Russo, G.
Sacco, R.
Said, S. Al
Sakai, Y.
Salehi, M.
Sandilya, S.
Santelj, L.
Santoro, V.
Sanuki, T.
Savinov, V.
Schneider, O.
Schnell, G.
Schroeder, T.
Schubert, K. R.
Schwanda, C.
Schwartz, A. J.
Schwitters, R. F.
Sciacca, C.
Seddon, R. M.
Seino, Y.
Sekula, S. J.
Senyo, K.
Seon, O.
Serednyakov, S. I.
Sevior, M. E.
Shebalin, V.
Shen, C. P.
Shibata, T. -A.
Shimizu, N.
Shiu, J. -G.
Simi, G.
Simon, F.
Simonetto, F.
Skovpen, Yu. I.
Smith, J. G.
Smith, A. J. S.
So, R. Y.
Sobie, R. J.
Soffer, A.
Sokoloff, M. D.
Solodov, E. P.
Solovieva, E.
Spanier, S. M.
Starič, M.
Stroili, R.
Sullivan, M. K.
Sumisawa, K.
Sumiyoshi, T.
Summers, D. J.
Sun, L.
Takizawa, M.
Tamponi, U.
Tanida, K.
Taras, P.
Tasneem, N.
Tenchini, F.
Tisserand, V.
Todyshevx, K. Yu.
Touramanis, C.
Uchida, M.
Uglov, T.
Unno, Y.
Uno, S.
Vahsen, S. E.
Varner, G.
Vasseur, G.
Va'vra, J.
Červenkov, D.
Verderi, M.
Vitale, L.
Vorobyev, V.
Voß, C.
Wagner, S. R.
Waheed, E.
Waldi, R.
Walsh, J. J.
Wang, B.
Wang, C. H.
Wang, M. -Z.
Wang, P.
Watanabe, Y.
Wilson, F. F.
Wilson, J. R.
Wisniewski, W. J.
Won, E.
Wormser, G.
Wright, D. M.
Wu, S. L.
Ye, H.
Yuan, C. Z.
Yusa, Y.
Zakharov, S.
Zallo, A.
Zani, L.
Zhang, Z. P.
Zhilich, V.
Zhukova, V.
Zhulanov, V.
Zupanc, A.
Source :
Phys. Rev. Lett. 121, 261801 (2018)
Publication Year :
2018

Abstract

We present first evidence that the cosine of the CP-violating weak phase $2\beta$ is positive, and hence exclude trigonometric multifold solutions of the CKM Unitarity Triangle using a time-dependent Dalitz plot analysis of $B^{0} \to D^{(*)} h^{0}$ with $D \to K_{S}^{0} \pi^{+} \pi^{-}$ decays, where $h^{0} \in \{\pi^{0}, \eta, \omega \}$ denotes a light unflavored and neutral hadron. The measurement is performed combining the final data sets of the BaBar and Belle experiments collected at the $\Upsilon(4S)$ resonance at the asymmetric-energy B factories PEP-II at SLAC and KEKB at KEK, respectively. The data samples contain $( 471 \pm 3 )\times 10^6\, B\bar{B}$ pairs recorded by the BaBar detector and $( 772 \pm 11 )\times 10^6\, B\bar{B}$ pairs recorded by the Belle detector. The results of the measurement are $\sin{2\beta} = 0.80 \pm 0.14 \,(\rm{stat.}) \pm 0.06 \,(\rm{syst.}) \pm 0.03 \,(\rm{model})$ and $\cos{2\beta} = 0.91 \pm 0.22 \,(\rm{stat.}) \pm 0.09 \,(\rm{syst.}) \pm 0.07 \,(\rm{model})$. The result for the direct measurement of the angle $\beta$ of the CKM Unitarity Triangle is $\beta = \left( 22.5 \pm 4.4 \,(\rm{stat.}) \pm 1.2 \,(\rm{syst.}) \pm 0.6 \,(\rm{model}) \right)^{\circ}$. The quoted model uncertainties are due to the composition of the $D^{0} \to K_{S}^{0} \pi^{+} \pi^{-}$ decay amplitude model, which is newly established by performing a Dalitz plot amplitude analysis using a high-statistics $e^{+}e^{-} \to c\bar{c}$ data sample. CP violation is observed in $B^{0} \to D^{(*)} h^{0}$ decays at the level of $5.1$ standard deviations. The significance for $\cos{2\beta}>0$ is $3.7$ standard deviations. The trigonometric multifold solution $\pi/2 - \beta = (68.1 \pm 0.7)^{\circ}$ is excluded at the level of $7.3$ standard deviations. The measurement resolves an ambiguity in the determination of the apex of the CKM Unitarity Triangle.<br />Comment: To be submitted to Physical Review Letters

Subjects

Subjects :
High Energy Physics - Experiment

Details

Database :
arXiv
Journal :
Phys. Rev. Lett. 121, 261801 (2018)
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.1804.06152
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.261801