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Title: Measurement of the CKM angle γ in B± → DK*(892)± decays
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+Kandπ+π; four-body final statesK±ππ±πandπ+ππ+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]DKandB±→[π±Kπ±π]DKdecays. The combined result givesγ= (63±13)°.  more » « less
Award ID(s):
2411639
PAR ID:
10615037
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:
2
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. 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+ecollisions 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. 
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  2. 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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  3. 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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  4. A<sc>bstract</sc> We report results from a study ofB±→ DK±decays followed byDdecaying to theCP-even final stateK+Kand CP-odd final state$$ {K}_S^0{\pi}^0 $$ K S 0 π 0 , whereDis an admixture ofD0and$$ {\overline{D}}^0 $$ D ¯ 0 states. These decays are sensitive to the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa unitarity-triangle angleϕ3. The results are based on a combined analysis of the final data set of 772×106$$ B\overline{B} $$ B B ¯ pairs collected by the Belle experiment and a data set of 198×106$$ B\overline{B} $$ B B ¯ pairs collected by the Belle II experiment, both in electron-positron collisions at the Υ(4S) resonance. We measure the CP asymmetries to be$$ \mathcal{A} $$ A CP+= (+12.5±5.8±1.4)% and$$ \mathcal{A} $$ A CP−= (−16.7±5.7±0.6)%, and the ratios of branching fractions to be$$ \mathcal{R} $$ R CP+= 1.164±0.081±0.036 and$$ \mathcal{R} $$ R CP−= 1.151±0.074±0.019. The first contribution to the uncertainties is statistical, and the second is systematic. The asymmetries$$ \mathcal{A} $$ A CP+and$$ \mathcal{A} $$ A CP−have similar magnitudes and opposite signs; their difference corresponds to 3.5 standard deviations. From these values we calculate 68.3% confidence intervals of (8.5°3< 16.5°) or (84.5°3< 95.5°) or (163.3°3< 171.5°) and 0.321 <rB< 0.465. 
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  5. A<sc>bstract</sc> We measureCPasymmetries and branching-fraction ratios forB±→ DK±andDπ±decays withD →$$ {K}_{\textrm{S}}^0 $$ K S 0 K±π, whereDis a superposition ofD0and$$ \overline{D} $$ D ¯ 0. We use the full data set of the Belle experiment, containing 772×106$$ B\overline{B} $$ B B ¯ pairs, and data from the Belle II experiment, containing 387 × 106$$ B\overline{B} $$ B B ¯ pairs, both collected in electron-positron collisions at the Υ(4S) resonance. Our results provide model-independent information on the unitarity triangle angleϕ3
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