Abstract
A measurement of mixing and CP violation in neutral charm mesons is performed using data reconstructed in proton-proton collisions collected by the LHCb experiment from 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb-1. A total of 30.6 million D0→KS0π+π- decays are analyzed using a method optimized for the measurement of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates. Allowing for CP violation in mixing and in the interference between mixing and decay, the mass and decay-width differences are measured to be xCP=[3.97±0.46(stat)±0.29(syst)]×10-3 and yCP=[4.59±1.20(stat)±0.85(syst)]×10-3, respectively. The CP-violating parameters are measured as Δx=[-0.27±0.18(stat)±0.01(syst)]×10-3 and Δy=[0.20±0.36(stat)±0.13(syst)]×10-3. This is the first observation of a nonzero mass difference in the D0 meson system, with a significance exceeding seven standard deviations. The data are consistent with CP symmetry and improve existing constraints on the associated parameters.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 111801 |
| Pages (from-to) | 1-12 |
| Number of pages | 12 |
| Journal | Physical review letters |
| Volume | 127 |
| Issue number | 11 |
| Early online date | 7 Sept 2021 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 10 Sept 2021 |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© 2021 CERN, for the LHCb Collaboration.
Copyright:
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In: Physical review letters, Vol. 127, No. 11, 111801, 10.09.2021, p. 1-12.
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AU - Trejo, R. I.Rabadan
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AU - Rademacker, J. H.
AU - Rama, M.
AU - Pernas, M. Ramos
AU - Rangel, M. S.
AU - Ratnikov, F.
AU - Raven, G.
AU - Reboud, M.
AU - Redi, F.
AU - Reiss, F.
AU - Alepuz, C. Remon
AU - Ren, Z.
AU - Renaudin, V.
AU - Ribatti, R.
AU - Ricciardi, S.
AU - Rinnert, K.
AU - Robbe, P.
AU - Robertson, G.
AU - Rodrigues, A. B.
AU - Rodrigues, E.
AU - Lopez, J. A.Rodriguez
AU - Rollings, A.
AU - Roloff, P.
AU - Romanovskiy, V.
AU - Lamas, M. Romero
AU - Vidal, A. Romero
AU - Roth, J. D.
AU - Rotondo, M.
AU - Rudolph, M. S.
AU - Ruf, T.
AU - Vidal, J. Ruiz
AU - Ryzhikov, A.
AU - Ryzka, J.
AU - Silva, J. J.Saborido
AU - Sagidova, N.
AU - Sahoo, N.
AU - Saitta, B.
AU - Salomoni, M.
AU - Gonzalo, D. Sanchez
AU - Gras, C. Sanchez
AU - Santacesaria, R.
AU - Rios, C. Santamarina
AU - Santimaria, M.
AU - Santovetti, E.
AU - Saranin, D.
AU - Sarpis, G.
AU - Sarpis, M.
AU - Sarti, A.
AU - Satriano, C.
AU - Satta, A.
AU - Saur, M.
AU - Savrina, D.
AU - Sazak, H.
AU - Smead, L. G.Scantlebury
AU - Scarabotto, A.
AU - Schael, S.
AU - Schiller, M.
AU - Schindler, H.
AU - Schmelling, M.
AU - Schmidt, B.
AU - Schneider, O.
AU - Schopper, A.
AU - Schubiger, M.
AU - Schulte, S.
AU - Schune, M. H.
AU - Schwemmer, R.
AU - Sciascia, B.
AU - Sellam, S.
AU - Semennikov, A.
AU - Soares, M. Senghi
AU - Sergi, A.
AU - Serra, N.
AU - Sestini, L.
AU - Seuthe, A.
AU - Seyfert, P.
AU - Shang, Y.
AU - Shangase, D. M.
AU - Shapkin, M.
AU - Shchemerov, I.
AU - Shchutska, L.
AU - Shears, T.
AU - Shekhtman, L.
AU - Shen, Z.
AU - Shevchenko, V.
AU - Shields, E. B.
AU - Shmanin, E.
AU - Shupperd, J. D.
AU - Siddi, B. G.
AU - Coutinho, R. Silva
AU - Simi, G.
AU - Simone, S.
AU - Skidmore, N.
AU - Skwarnicki, T.
AU - Slater, M. W.
AU - Slazyk, I.
AU - Smallwood, J. C.
AU - Smeaton, J. G.
AU - Smetkina, A.
AU - Smith, E.
AU - Smith, M.
AU - Snoch, A.
AU - Soares, M.
AU - Lavra, L. Soares
AU - Sokoloff, M. D.
AU - Soler, F. J.P.
AU - Solovev, A.
AU - Solovyev, I.
AU - De Almeida, F. L.Souza
AU - De Paula, B. Souza
AU - Spaan, B.
AU - Norella, E. Spadaro
AU - Spradlin, P.
AU - Stagni, F.
AU - Stahl, M.
AU - Stahl, S.
AU - Stefko, P.
AU - Steinkamp, O.
AU - Stenyakin, O.
AU - Stevens, H.
AU - Stone, S.
AU - Stramaglia, M. E.
AU - Straticiuc, M.
AU - Strekalina, D.
AU - Suljik, F.
AU - Sun, J.
AU - Sun, L.
AU - Sun, Y.
AU - Svihra, P.
AU - Swallow, P. N.
AU - Swientek, K.
AU - Szabelski, A.
AU - Szumlak, T.
AU - Szymanski, M.
AU - Taneja, S.
AU - Tanner, A. R.
AU - Terentev, A.
AU - Teubert, F.
AU - Thomas, E.
AU - Thomson, K. A.
AU - Tisserand, V.
AU - T'Jampens, S.
AU - Tobin, M.
AU - Tomassetti, L.
AU - Machado, D. Torres
AU - Tou, D. Y.
AU - Tran, M. T.
AU - Trifonova, E.
AU - Trippl, C.
AU - Tuci, G.
AU - Tully, A.
AU - Tuning, N.
AU - Ukleja, A.
AU - Unverzagt, D. J.
AU - Ursov, E.
AU - Usachov, A.
AU - Ustyuzhanin, A.
AU - Uwer, U.
AU - Vagner, A.
AU - Vagnoni, V.
AU - Valassi, A.
AU - Valenti, G.
AU - Canudas, N. Valls
AU - Van Beuzekom, M.
AU - Van Dijk, M.
AU - Van Herwijnen, E.
AU - Van Hulse, C. B.
AU - Van Veghel, M.
AU - Gomez, R. Vazquez
AU - Regueiro, P. Vazquez
AU - Sierra, C. Vázquez
AU - Vecchi, S.
AU - Velthuis, J. J.
AU - Veltri, M.
AU - Venkateswaran, A.
AU - Veronesi, M.
AU - Vesterinen, M.
AU - Vieira, D.
AU - Diaz, M. Vieites
AU - Viemann, H.
AU - Vilasis-Cardona, X.
AU - Figueras, E. Vilella
AU - Villa, A.
AU - Vincent, P.
AU - Bruch, D. Vom
AU - Vorobyev, A.
AU - Vorobyev, V.
AU - Voropaev, N.
AU - Vos, K.
AU - Waldi, R.
AU - Walsh, J.
AU - Wang, C.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, J.
AU - Wang, M.
AU - Wang, R.
AU - Wang, Y.
AU - Wang, Z.
AU - Wang, Z.
AU - Wark, H. M.
AU - Watson, N. K.
AU - Weber, S. G.
AU - Websdale, D.
AU - Weisser, C.
AU - Westhenry, B. D.C.
AU - White, D. J.
AU - Whitehead, M.
AU - Wiedner, D.
AU - Wilkinson, G.
AU - Wilkinson, M.
AU - Williams, I.
AU - Williams, M.
AU - Williams, M. R.J.
AU - Wilson, F. F.
AU - Wislicki, W.
AU - Witek, M.
AU - Witola, L.
AU - Wormser, G.
AU - Wotton, S. A.
AU - Wu, H.
AU - Wyllie, K.
AU - Xiang, Z.
AU - Xiao, D.
AU - Xie, Y.
AU - Xu, A.
AU - Xu, J.
AU - Xu, L.
AU - Xu, M.
AU - Xu, Q.
AU - Xu, Z.
AU - Xu, Z.
AU - Yang, D.
AU - Yang, S.
AU - Yang, Y.
AU - Yang, Z.
AU - Yang, Z.
AU - Yao, Y.
AU - Yeomans, L. E.
AU - Yin, H.
AU - Yu, J.
AU - Yuan, X.
AU - Yushchenko, O.
AU - Zaffaroni, E.
AU - Zavertyaev, M.
AU - Zdybal, M.
AU - Zenaiev, O.
AU - Zeng, M.
AU - Zhang, D.
AU - Zhang, L.
AU - Zhang, S.
AU - Zhang, Y.
AU - Zhang, Y.
AU - Zharkova, A.
AU - Zhelezov, A.
AU - Zheng, Y.
AU - Zhou, X.
AU - Zhou, Y.
AU - Zhu, X.
AU - Zhu, Z.
AU - Zhukov, V.
AU - Zonneveld, J. B.
AU - Zou, Q.
AU - Zucchelli, S.
AU - Zuliani, D.
AU - Zunica, G.
N1 - Publisher Copyright: © 2021 CERN, for the LHCb Collaboration. Copyright: Copyright 2021 Elsevier B.V., All rights reserved.
PY - 2021/9/10
Y1 - 2021/9/10
N2 - A measurement of mixing and CP violation in neutral charm mesons is performed using data reconstructed in proton-proton collisions collected by the LHCb experiment from 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb-1. A total of 30.6 million D0→KS0π+π- decays are analyzed using a method optimized for the measurement of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates. Allowing for CP violation in mixing and in the interference between mixing and decay, the mass and decay-width differences are measured to be xCP=[3.97±0.46(stat)±0.29(syst)]×10-3 and yCP=[4.59±1.20(stat)±0.85(syst)]×10-3, respectively. The CP-violating parameters are measured as Δx=[-0.27±0.18(stat)±0.01(syst)]×10-3 and Δy=[0.20±0.36(stat)±0.13(syst)]×10-3. This is the first observation of a nonzero mass difference in the D0 meson system, with a significance exceeding seven standard deviations. The data are consistent with CP symmetry and improve existing constraints on the associated parameters.
AB - A measurement of mixing and CP violation in neutral charm mesons is performed using data reconstructed in proton-proton collisions collected by the LHCb experiment from 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb-1. A total of 30.6 million D0→KS0π+π- decays are analyzed using a method optimized for the measurement of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates. Allowing for CP violation in mixing and in the interference between mixing and decay, the mass and decay-width differences are measured to be xCP=[3.97±0.46(stat)±0.29(syst)]×10-3 and yCP=[4.59±1.20(stat)±0.85(syst)]×10-3, respectively. The CP-violating parameters are measured as Δx=[-0.27±0.18(stat)±0.01(syst)]×10-3 and Δy=[0.20±0.36(stat)±0.13(syst)]×10-3. This is the first observation of a nonzero mass difference in the D0 meson system, with a significance exceeding seven standard deviations. The data are consistent with CP symmetry and improve existing constraints on the associated parameters.
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/85114891318
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/85114891318#tab=citedBy
U2 - 10.1103/PhysRevLett.127.111801
DO - 10.1103/PhysRevLett.127.111801
M3 - Article
AN - SCOPUS:85114891318
SN - 0031-9007
VL - 127
SP - 1
EP - 12
JO - Physical review letters
JF - Physical review letters
IS - 11
M1 - 111801
ER -