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Title: Measurement of CP asymmetry in $$ {\textrm{B}}_{\textrm{s}}^0\to {\textrm{D}}_{\textrm{s}}^{\mp }{\textrm{K}}^{\pm } $$ decays
A<sc>bstract</sc> A measurement of theCP-violating parameters in$$ {B}_s^0\boldsymbol{\to}{D}_s^{\mp }{K}^{\pm} $$ B s 0 D s K ± decays is reported, based on the analysis of proton-proton collision data collected by the LHCb experiment corresponding to an integrated luminosity of 6 fb−1at a centre-of-mass energy of 13 TeV. The measured parameters are obtained with a decay-time dependent analysis yieldingCf= 0.791 ± 0.061 ± 0.022,$$ {A}_f^{\Delta \Gamma} $$ A f Γ = −0.051 ± 0.134 ± 0.058,$$ {A}_{\overline{f}}^{\Delta \Gamma} $$ A f ¯ Γ = −0.303 ± 0.125 ± 0.055,Sf= −0.571 ± 0.084 ± 0.023 and$$ {S}_{\overline{f}} $$ S f ¯ = −0.503 ± 0.084 ± 0.025, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. This corresponds to CP violation in the interference between mixing and decay of about 8.6σ. Together with the value of the$$ {B}_s^0 $$ B s 0 mixing phase −2βs, these parameters are used to obtain a measurement of the CKM angleγequal to (74 ± 12)° modulo 180°, where the uncertainty contains both statistical and systematic contributions. This result is combined with the previous LHCb measurement in this channel using 3 fb−1resulting in a determination of$$ \gamma ={\left({81}_{-11}^{+12}\right)}^{\circ } $$ γ = 81 11 + 12 more » « less
Award ID(s):
2411639
PAR ID:
10614922
Author(s) / Creator(s):
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Corporate Creator(s):
Publisher / Repository:
sissa
Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2025
Issue:
3
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. A<sc>bstract</sc> A time-dependent, flavour-tagged measurement ofCPviolation is performed withB0→ D+Dand$$ {B}_s^0 $$ B s 0 →$$ {D}_s^{+}{D}_s^{-} $$ D s + D s decays, using data collected by the LHCb detector in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 6 fb−1. InB0→ D+Ddecays theCP-violation parameters are measured to be$$ {\displaystyle \begin{array}{c}{S}_{D^{+}{D}^{-}}=-0.552\pm 0.100\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.010\left(\textrm{syst}\right),\\ {}{C}_{D^{+}{D}^{-}}=0.128\pm 0.103\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.010\left(\textrm{syst}\right).\end{array}} $$ S D + D = 0.552 ± 0.100 stat ± 0.010 syst , C D + D = 0.128 ± 0.103 stat ± 0.010 syst . In$$ {B}_s^0 $$ B s 0 →$$ {D}_s^{+}{D}_s^{-} $$ D s + D s decays theCP-violating parameter formulation in terms ofϕsand|λ|results in$$ {\displaystyle \begin{array}{c}{\phi}_s=-0.086\pm 0.106\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.028\left(\textrm{syst}\right)\textrm{rad},\\ {}\mid {\lambda}_{D_s^{+}{D}_s^{-}}\mid =1.145\pm 0.126\left(\textrm{stat}\right)\pm 0.031\left(\textrm{syst}\right).\end{array}} $$ ϕ s = 0.086 ± 0.106 stat ± 0.028 syst rad , λ D s + D s = 1.145 ± 0.126 stat ± 0.031 syst . These results represent the most precise single measurement of theCP-violation parameters in their respective channels. For the first time in a single measurement,CPsymmetry is observed to be violated inB0→ D+Ddecays with a significance exceeding six standard deviations. 
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  2. A<sc>bstract</sc> We report the first measurement of the inclusivee+e→$$ b\overline{b} $$ b b ¯ →$$ {D}_s^{\pm } $$ D s ± Xande+e→$$ b\overline{b} $$ b b ¯ → D0/$$ {\overline{D}}^0 $$ D ¯ 0 Xcross sections in the energy range from 10.63 to 11.02 GeV. Based on these results, we determineσ(e+e→$$ {B}_s^0{\overline{B}}_s^0 $$ B s 0 B ¯ s 0 X) andσ(e+e→$$ B\overline{B} $$ B B ¯ X) in the same energy range. We measure the fraction of$$ {B}_s^0 $$ B s 0 events at Υ(10860) to befs= ($$ {22.0}_{-2.1}^{+2.0} $$ 22.0 2.1 + 2.0 )%. We determine also the ratio of the$$ {B}_s^0 $$ B s 0 inclusive branching fractions$$ \mathcal{B} $$ B ($$ {B}_s^0 $$ B s 0 → D0/$$ {\overline{D}}^0 $$ D ¯ 0 X)/$$ \mathcal{B} $$ B ($$ {B}_s^0 $$ B s 0 →$$ {D}_s^{\pm } $$ D s ± X) = 0.416 ± 0.018 ± 0.092. The results are obtained using the data collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energye+ecollider. 
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  3. Abstract A search is reported for charge-parity$$CP$$ CP violation in$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} $$ D 0 K S 0 K S 0 decays, using data collected in proton–proton collisions at$$\sqrt{s} = 13\,\text {Te}\hspace{-.08em}\text {V} $$ s = 13 Te V recorded by the CMS experiment in 2018. The analysis uses a dedicated data set that corresponds to an integrated luminosity of 41.6$$\,\text {fb}^{-1}$$ fb - 1 , which consists of about 10 billion events containing a pair of b hadrons, nearly all of which decay to charm hadrons. The flavor of the neutral D meson is determined by the pion charge in the reconstructed decays$${{{\textrm{D}}}^{{*+}}} \rightarrow {{{\textrm{D}}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{+}}} $$ D + D 0 π + and$${{{\textrm{D}}}^{{*-}}} \rightarrow {\overline{{\textrm{D}}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{-}}} $$ D - D ¯ 0 π - . The$$CP$$ CP asymmetry in$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} $$ D 0 K S 0 K S 0 is measured to be$$A_{CP} ({{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} ) = (6.2 \pm 3.0 \pm 0.2 \pm 0.8)\%$$ A CP ( K S 0 K S 0 ) = ( 6.2 ± 3.0 ± 0.2 ± 0.8 ) % , where the three uncertainties represent the statistical uncertainty, the systematic uncertainty, and the uncertainty in the measurement of the$$CP$$ CP asymmetry in the$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{+}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{-}}} $$ D 0 K S 0 π + π - decay. This is the first$$CP$$ CP asymmetry measurement by CMS in the charm sector as well as the first to utilize a fully hadronic final state. 
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  4. Abstract We present measurements of the branching fractions of eight$$ {\overline{B}}^0 $$ B ¯ 0 →D(*)+K$$ {K}_{(S)}^{\left(\ast \right)0} $$ K S 0 ,B→D(*)0K$$ {K}_{(S)}^{\left(\ast \right)0} $$ K S 0 decay channels. The results are based on data from SuperKEKB electron-positron collisions at the Υ(4S) resonance collected with the Belle II detector, corresponding to an integrated luminosity of 362 fb−1. The event yields are extracted from fits to the distributions of the difference between expected and observedBmeson energy, and are efficiency-corrected as a function ofm(K$$ {K}_{(S)}^{\left(\ast \right)0} $$ K S 0 ) andm(D(*)$$ {K}_{(S)}^{\left(\ast \right)0} $$ K S 0 ) in order to avoid dependence on the decay model. These results include the first observation of$$ {\overline{B}}^0 $$ B ¯ 0 →D+K$$ {K}_S^0 $$ K S 0 ,B→D*0K$$ {K}_S^0 $$ K S 0 , and$$ {\overline{B}}^0 $$ B ¯ 0 →D*+K$$ {K}_S^0 $$ K S 0 decays and a significant improvement in the precision of the other channels compared to previous measurements. The helicity-angle distributions and the invariant mass distributions of theK$$ {K}_{(S)}^{\left(\ast \right)0} $$ K S 0 systems are compatible with quasi-two-body decays via a resonant transition with spin-parityJP= 1for theK$$ {K}_S^0 $$ K S 0 systems andJP= 1+for theKK*0systems. We also present measurements of the branching fractions of four$$ {\overline{B}}^0 $$ B ¯ 0 →D(*)+$$ {D}_s^{-} $$ D s ,B→D(*)0$$ {D}_s^{-} $$ D s decay channels with a precision compatible to the current world averages. 
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  5. A<sc>bstract</sc> A search for the fully reconstructed$$ {B}_s^0 $$ B s 0 → μ+μγdecay is performed at the LHCb experiment using proton-proton collisions at$$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb−1. No significant signal is found and upper limits on the branching fraction in intervals of the dimuon mass are set$$ {\displaystyle \begin{array}{cc}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\gamma \right)<4.2\times {10}^{-8},& m\left({\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)\in \left[2{m}_{\mu },1.70\right]\textrm{GeV}/{c}^2,\\ {}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\gamma \right)<7.7\times {10}^{-8},&\ m\left({\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)\in \left[\textrm{1.70,2.88}\right]\textrm{GeV}/{c}^2,\\ {}\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\mu}^{+}{\mu}^{-}\gamma \right)<4.2\times {10}^{-8},& m\left({\mu}^{+}{\mu}^{-}\right)\in \left[3.92,{m}_{B_s^0}\right]\textrm{GeV}/{c}^2,\end{array}} $$ B B s 0 μ + μ γ < 4.2 × 10 8 , m μ + μ 2 m μ 1.70 GeV / c 2 , B B s 0 μ + μ γ < 7.7 × 10 8 , m μ + μ 1.70, 2.88 GeV / c 2 , B B s 0 μ + μ γ < 4.2 × 10 8 , m μ + μ 3.92 m B s 0 GeV / c 2 , at 95% confidence level. Additionally, upper limits are set on the branching fraction in the [2mμ,1.70] GeV/c2dimuon mass region excluding the contribution from the intermediateϕ(1020) meson, and in the region combining all dimuon-mass intervals. 
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