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This content will become publicly available on March 1, 2026

Title: Search for charge-parity violation in semileptonically tagged D0 → K+π− decays
A<sc>bstract</sc> An analysis of the flavour oscillations of the charmed neutral meson is presented. The ratio ofD0→K+π−andD0→K−π+decay rates is measured as a function of the decay time of theD0meson and compared with the charge-conjugated system to search for charge-parity violation. The meson flavour at production is double-tagged by the charges of the muon and pion in the preceding$$ \overline{B}\to {D}^{\ast }{(2010)}^{+}{\mu}^{-}X $$ B ¯ → D ∗ 2010 + μ − X andD∗(2010)+ → D0π+decays, respectively. These decays are selected from proton-proton collision data collected by the LHCb experiment at a centre-of-mass energy of 13 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb−1. The flavour oscillation parameters, relating to the differences in mass and width of the mass eigenstates, are found to bey′ = (5.8 ± 1.6) × 10−3and (x′)2= (0.0 ± 1.2) × 10−4. No evidence for charge-parity violation is seen either in the flavour oscillations or in the decay, where the direct charge-parity asymmetry is measured to beAD= (2.3 ± 1.7) %.  more » « less
Award ID(s):
2411639 2102879
PAR ID:
10614940
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
More Like this
  1. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> We perform the first search forCPviolation in$$ {D}_{(s)}^{+}\to {K}_S^0{K}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+} $$ D s + → K S 0 K − π + π + decays. We use a combined data set from the Belle and Belle II experiments, which studye+e−collisions at center-of-mass energies at or near the Υ(4S) resonance. We use 980 fb−1of data from Belle and 428 fb−1of data from Belle II. We measure sixCP-violating asymmetries that are based on triple products and quadruple products of the momenta of final-state particles, and also the particles’ helicity angles. We obtain a precision at the level of 0.5% for$$ {D}^{+}\to {K}_S^0{K}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+} $$ D + → K S 0 K − π + π + decays, and better than 0.3% for$$ {D}_s^{+}\to {K}_S^0{K}^{-}{\pi}^{+}{\pi}^{+} $$ D s + → K S 0 K − π + π + decays. No evidence ofCPviolation is found. Our results for the triple-product asymmetries are the most precise to date for singly-Cabibbo-suppressedD+decays. Our results for the other asymmetries are the first such measurements performed for charm decays. 
    more » « less
  2. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> A time-dependent, flavour-tagged measurement ofCPviolation is performed withB0→ D+D−and$$ {B}_s^0 $$ 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+D−decays 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+D−decays with a significance exceeding six standard deviations. 
    more » « less
  3. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    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= 1−for theK−$$ {K}_S^0 $$ K S 0 systems andJP= 1+for theK−K*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. 
    more » « less
  4. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    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
  5. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al (, Journal of High Energy Physics)
    A<sc>bstract</sc> Measurements ofCPobservables and the CKM angleγare performed inB±→DK*(892)±decays, whereDrepresents a superposition ofD0and$$ {\overline{D}}^0 $$ D ¯ 0 states, using the LHCb dataset collected during Run 1 (2011–2012) and Run 2 (2015–2018). A study of this channel is presented with theDmeson reconstructed in two-body final statesK±π∓,K+K−andπ+π−; four-body final statesK±π∓π±π∓andπ+π−π+π−; and three-body final states$$ {K}_{\textrm{S}}^0{\pi}^{+}{\pi}^{-} $$ K S 0 π + π − and$$ {K}_{\textrm{S}}^0{K}^{+}{K}^{-} $$ K S 0 K + K − . This analysis includes the first observation of the suppressedB±→[π±K∓]DK*±andB±→[π±K∓π±π∓]DK*±decays. The combined result givesγ= (63±13)°. 
    more » « less
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