Measurement of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates

Aaij, R. et al. (2019) Measurement of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates. Physical Review Letters, 122(23), 231802. (doi: 10.1103/PhysRevLett.122.231802)

[img]
Preview
Text
189869.pdf - Published Version
Available under License Creative Commons Attribution.

1MB

Abstract

We report a measurement of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates using a novel approach that enhances sensitivity to this parameter. We use 2.3 × 10 6 D 0 → K 0 S π + π − decays reconstructed in proton-proton collisions collected by the LHCb experiment in 2011 and 2012. Allowing for C P violation in mixing and in the interference between mixing and decay, we measure the C P -averaged normalized mass difference x C P = [ 2.7 ± 1.6 ( stat ) ± 0.4 ( syst ) ] × 10 − 3 and the C P -violating parameter Δ x = [ − 0.53 ± 0.70 ( stat ) ± 0.22 ( syst ) ] × 10 − 3 . The results are consistent with C P symmetry. These determinations are the most precise from a single experiment and, combined with current world-average results, yield the first evidence that the masses of the neutral charm-meson eigenstates differ.

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Dean, Cameron and Alexander, Dr Michael and Schiller, Dr Manuel and Spradlin, Dr Patrick and Douglas, Ms Lauren and Ogilvy, Mr Stephen and Seman Bobulska, Dana and Soler, Professor Paul and Traill, Mr Murdo and Karodia, Sarah and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard
Authors: Aaij, R., Abellán Beteta, C., Adeva, B., Adinolfi, M., Aidala, C. A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A. A., Amato, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreassi, G., Andreotti, M., Andrews, J. E., Archilli, F., Arnau Romeu, J., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Back, J. J., Baker, S., Balagura, V., Baldini, W., Baranov, A., Barlow, R. J., Barrand, G. C., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Batozskaya, V., Batsukh, B., Battig, A., Battista, V., Bay, A., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Bel, L. J., Belin, S., Beliy, N., Bellee, V., Belloli, N., Belous, K., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Benson, S., Beranek, S., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M. O., Bezshyiko, I., Bhasin, S., Bhom, J., Bieker, M. S., Bifani, S., Billoir, P., Birnkraut, A., Bizzeti, A., Bjørn, M., Blago, M. P., Blake, T., Blanc, F., Blusk, S., Bobulska, D., Bocci, V., Boente Garcia, O., Boettcher, T., Bondar, A., Bondar, N., Borghi, S., Borisyak, M., Borsato, M., Boubdir, M., Bowcock, T. J. V., Bozzi, C., Braun, S., Brodski, M., Brodzicka, J., Brossa Gonzalo, A., Brundu, D., Buchanan, E., Buonaura, A., Burr, C., Bursche, A., Buytaert, J., Byczynski, W., Cadeddu, S., Cai, H., Calabrese, R., Calladine, R., Calvi, M., Calvo Gomez, M., Camboni, A., Campana, P., Campora Perez, D. H., Capriotti, L., Carbone, A., Carboni, G., Cardinale, R., Cardini, A., Carniti, P., Carvalho Akiba, K., Casse, G., Cattaneo, M., Cavallero, G., Cenci, R., Chamont, D., Chapman, M. G., Charles, M., Charpentier, P., Chatzikonstantinidis, G., Chefdeville, M., Chekalina, V., Chen, C., Chen, S., Chitic, S.-G., Chobanova, V., Chrzaszcz, M., Chubykin, A., Ciambrone, P., Cid Vidal, X., Ciezarek, G., Cindolo, F., Clarke, P. E. L., Clemencic, M., Cliff, H. V., Closier, J., Coco, V., Coelho, J. A. B., Cogan, J., Cogneras, E., Cojocariu, L., Collins, P., Colombo, T., Comerma-Montells, A., Contu, A., Coombs, G., Coquereau, S., Corti, G., Costa Sobral, C. M., Couturier, B., Cowan, G. A., Craik, D. C., Crocombe, A., Cruz Torres, M., Currie, R., Da Silva, C. L., Dall’Occo, E., Dalseno, J., D’Ambrosio, C., Danilina, A., d’Argent, P., Davis, A., De Aguiar Francisco, O., De Bruyn, K., De Capua, S., De Cian, M., De Miranda, J. M., De Paula, L., De Serio, M., De Simone, P., de Vries, J. A., Dean, C. T., Dean, W., Decamp, D., Del Buono, L., Delaney, B., Dembinski, H.-P., Demmer, M., Dendek, A., Derkach, D., Deschamps, O., Desse, F., Dettori, F., Dey, B., Di Canto, A., Di Nezza, P., Didenko, S., Dijkstra, H., Dordei, F., Dorigo, M., dos Reis, A. C., Dosil Suárez, A., Douglas, L., Dovbnya, A., Dreimanis, K., Dufour, L., Dujany, G., Durante, P., Durham, J. M., Dutta, D., Dzhelyadin, R., Dziewiecki, M., Dziurda, A., Dzyuba, A., Easo, S., Egede, U., Egorychev, V., Eidelman, S., Eisenhardt, S., Eitschberger, U., Ekelhof, R., Eklund, L., Ely, S., Ene, A., Escher, S., Esen, S., Evans, T., Falabella, A., Färber, C., Farley, N., Farry, S., Fazzini, D., Féo, M., Fernandez Declara, P., Fernandez Prieto, A., Ferrari, F., Ferreira Lopes, L., Ferreira Rodrigues, F., Ferreres Sole, S., Ferro-Luzzi, M., Filippov, S., Fini, R. A., Fiorini, M., Firlej, M., Fitzpatrick, C., Fiutowski, T., Fleuret, F., Fontana, M., Fontanelli, F., Forty, R., Franco Lima, V., Frank, M., Frei, C., Fu, J., Funk, W., Gabriel, E., Gallas Torreira, A., Galli, D., Gallorini, S., Gambetta, S., Gan, Y., Gandelman, M., Gandini, P., Gao, Y., Garcia Martin, L. M., García Pardiñas, J., Garcia Plana, B., Garra Tico, J., Garrido, L., Gascon, D., Gaspar, C., Gazzoni, G., Gerick, D., Gersabeck, E., Gersabeck, M., Gershon, T., Gerstel, D., Ghez, P., Gibson, V., Girard, O. G., Gironella Gironell, P., Giubega, L., Gizdov, K., Gligorov, V. V., Göbel, C., Golubkov, D., Golutvin, A., Gomes, A., Gorelov, I. V., Gotti, C., Govorkova, E., Grabowski, J. P., Graciani Diaz, R., Granado Cardoso, L. A., Graugés, E., Graverini, E., Graziani, G., Grecu, A., Greim, R., Griffith, P., Grillo, L., Gruber, L., Gruberg Cazon, B. R., Gu, C., Gushchin, E., Guth, A., Guz, Y., Gys, T., Hadavizadeh, T., Hadjivasiliou, C., Haefeli, G., Haen, C., Haines, S. C., Hamilton, B., Han, X., Hancock, T. H., Hansmann-Menzemer, S., Harnew, N., Harrison, T., Hasse, C., Hatch, M., He, J., Hecker, M., Heinicke, K., Heister, A., Hennessy, K., Henry, L., Heß, M., Heuel, J., Hicheur, A., Hidalgo Charman, R., Hill, D., Hilton, M., Hopchev, P. H., Hu, J., Hu, W., Huang, W., Huard, Z. C., Hulsbergen, W., Humair, T., Hushchyn, M., Hutchcroft, D., Hynds, D., Ibis, P., Idzik, M., Ilten, P., Inglessi, A., Inyakin, A., Ivshin, K., Jacobsson, R., Jakobsen, S., Jalocha, J., Jans, E., Jashal, B. K., Jawahery, A., Jiang, F., John, M., Johnson, D., Jones, C. R., Joram, C., Jost, B., Jurik, N., Kandybei, S., Karacson, M., Kariuki, J. M., Karodia, S., Kazeev, N., Kecke, M., Keizer, F., Kelsey, M., Kenzie, M., Ketel, T., Khanji, B., Kharisova, A., Khurewathanakul, C., Kim, K. E., Kirn, T., Kirsebom, V. S., Klaver, S., Klimaszewski, K., Koliiev, S., Kolpin, M., Kopecna, R., Koppenburg, P., Kostiuk, I., Kotriakhova, S., Kozeiha, M., Kravchuk, L., Kreps, M., Kress, F., Kretzschmar, S., Krokovny, P., Krupa, W., Krzemien, W., Kucewicz, W., Kucharczyk, M., Kudryavtsev, V., Kuonen, A. K., Kvaratskheliya, T., Lacarrere, D., Lafferty, G., Lai, A., Lancierini, D., Lanfranchi, G., Langenbruch, C., Latham, T., Lazzeroni, C., Le Gac, R., Lefèvre, R., Leflat, A., Lemaitre, F., Leroy, O., Lesiak, T., Leverington, B., Li, H., Li, P.-R., Li, Y., Li, Z., Liang, X., Likhomanenko, T., Lindner, R., Lionetto, F., Lisovskyi, V., Liu, G., Liu, X., Loh, D., Loi, A., Longstaff, I., Lopes, J. H., Loustau, G., Lovell, G. H., Lucchesi, D., Lucio Martinez, M., Luo, Y., Lupato, A., Luppi, E., Lupton, O., Lusiani, A., Lyu, X., Machefert, F., Maciuc, F., Macko, V., Mackowiak, P., Maddrell-Mander, S., Maev, O., Maguire, K., Maisuzenko, D., Majewski, M. W., Malde, S., Malecki, B., Malinin, A., Maltsev, T., Malygina, H., Manca, G., Mancinelli, G., Marangotto, D., Maratas, J., Marchand, J. F., Marconi, U., Marin Benito, C., Marinangeli, M., Marino, P., Marks, J., Marshall, P. J., Martellotti, G., Martinelli, M., Martinez Santos, D., Martinez Vidal, F., Massafferri, A., Materok, M., Matev, R., Mathad, A., Mathe, Z., Matiunin, V., Matteuzzi, C., Mattioli, K. R., Mauri, A., Maurice, E., Maurin, B., McCann, M., McNab, A., McNulty, R., Mead, J. V., Meadows, B., Meaux, C., Meinert, N., Melnychuk, D., Merk, M., Merli, A., Michielin, E., Milanes, D. A., Millard, E., Minard, M.-N., Minzoni, L., Mitzel, D. S., Mödden, A., Mogini, A., Moise, R. D., Mombächer, T., Monroy, I. A., Monteil, S., Morandin, M., Morello, G., Morello, M. J., Moron, J., Morris, A. B., Mountain, R., Muheim, F., Mukherjee, M., Mulder, M., Müller, D., Müller, J., Müller, K., Müller, V., Murphy, C. H., Murray, D., Naik, P., Nakada, T., Nandakumar, R., Nandi, A., Nanut, T., Nasteva, I., Needham, M., Neri, N., Neubert, S., Neufeld, N., Newcombe, R., Nguyen, T. D., Nguyen-Mau, C., Nieswand, S., Niet, R., Nikitin, N., Nolte, N. S., Oblakowska-Mucha, A., Obraztsov, V., Ogilvy, S., O’Hanlon, D. P., Oldeman, R., Onderwater, C. J. G., Osborn, J. D., Ossowska, A., Otalora Goicochea, J. M., Ovsiannikova, T., Owen, P., Oyanguren, A., Pais, P. R., Pajero, T., Palano, A., Palutan, M., Panshin, G., Papanestis, A., Pappagallo, M., Pappalardo, L. L., Parker, W., Parkes, C., Passaleva, G., Pastore, A., Patel, M., Patrignani, C., Pearce, A., Pellegrino, A., Penso, G., Pepe Altarelli, M., Perazzini, S., Pereima, D., Perret, P., Pescatore, L., Petridis, K., Petrolini, A., Petrov, A., Petrucci, S., Petruzzo, M., Pietrzyk, B., Pietrzyk, G., Pikies, M., Pili, M., Pinci, D., Pinzino, J., Pisani, F., Piucci, A., Placinta, V., Playfer, S., Plews, J., Plo Casasus, M., Polci, F., Poli Lener, M., Poliakova, M., Poluektov, A., Polukhina, N., Polyakov, I., Polycarpo, E., Pomery, G. J., Ponce, S., Popov, A., Popov, D., Poslavskii, S., Price, E., Prouve, C., Pugatch, V., Puig Navarro, A., Pullen, H., Punzi, G., Qian, W., Qin, J., Quagliani, R., Quintana, B., Raab, N. V., Rachwal, B., Rademacker, J. H., Rama, M., Ramos Pernas, M., Rangel, M. S., Ratnikov, F., Raven, G., Ravonel Salzgeber, M., Reboud, M., Redi, F., Reichert, S., Reiss, F., Remon Alepuz, C., Ren, Z., Renaudin, V., Ricciardi, S., Richards, S., Rinnert, K., Robbe, P., Robert, A., Rodrigues, A. B., Rodrigues, E., Rodriguez Lopez, J. A., Roehrken, M., Roiser, S., Rollings, A., Romanovskiy, V., Romero Vidal, A., Roth, J. D., Rotondo, M., Rudolph, M. S., Ruf, T., Ruiz Vidal, J., Saborido Silva, J. J., Sagidova, N., Saitta, B., Salustino Guimaraes, V., Sanchez Gras, C., Sanchez Mayordomo, C., Sanmartin Sedes, B., Santacesaria, R., Santamarina Rios, C., Santimaria, M., Santovetti, E., Sarpis, G., Sarti, A., Satriano, C., Satta, A., Saur, M., Savrina, D., Schael, S., Schellenberg, M., Schiller, M., Schindler, H., Schmelling, M., Schmelzer, T., Schmidt, B., Schneider, O., Schopper, A., Schreiner, H. F., Schubiger, M., Schulte, S., Schune, M. H., Schwemmer, R., Sciascia, B., Sciubba, A., Semennikov, A., Sepulveda, E. S., Sergi, A., Serra, N., Serrano, J., Sestini, L., Seuthe, A., Seyfert, P., Shapkin, M., Shears, T., Shekhtman, L., Shevchenko, V., Shmanin, E., Siddi, B. G., Silva Coutinho, R., Silva de Oliveira, L., Simi, G., Simone, S., Skiba, I., Skidmore, N., Skwarnicki, T., Slater, M. W., Smeaton, J. G., Smith, E., Smith, I. T., Smith, M., Soares, M., Soares Lavra, l., Sokoloff, M. D., Soler, F. J. P., Souza De Paula, B., Spaan, B., Spadaro Norella, E., Spradlin, P., Stagni, F., Stahl, M., Stahl, S., Stefko, P., Stefkova, S., Steinkamp, O., Stemmle, S., Stenyakin, O., Stepanova, M., Stevens, H., Stocchi, A., Stone, S., Stracka, S., Stramaglia, M. E., Straticiuc, M., Straumann, U., Strokov, S., Sun, J., Sun, L., Sun, Y., Swientek, K., Szabelski, A., Szumlak, T., Szymanski, M., Tang, Z., Tekampe, T., Tellarini, G., Teubert, F., Thomas, E., Tilley, M. J., Tisserand, V., T’Jampens, S., Tobin, M., Tolk, S., Tomassetti, L., Tonelli, D., Tou, D. Y., Tourinho Jadallah Aoude, R., Tournefier, E., Traill, M., Tran, M. T., Trisovic, A., Tsaregorodtsev, A., Tuci, G., Tully, A., Tuning, N., Ukleja, A., Usachov, A., Ustyuzhanin, A., Uwer, U., Vagner, A., Vagnoni, V., Valassi, A., Valat, S., Valenti, G., van Beuzekom, M., van Herwijnen, E., Van Hulse, C. B., van Tilburg, J., van Veghel, M., Vazquez Gomez, R., Vazquez Regueiro, P., Vázquez Sierra, C., Vecchi, S., Velthuis, J. J., Veltri, M., Venkateswaran, A., Vernet, M., Veronesi, M., Vesterinen, M., Viana Barbosa, J. V., Vieira, D., Vieites Diaz, M., Viemann, H., Vilasis-Cardona, X., Vitkovskiy, A., Vitti, M., Volkov, V., Vollhardt, A., Vom Bruch, D., Voneki, B., Vorobyev, A., Vorobyev, V., Voropaev, N., Waldi, R., Walsh, J., Wang, J., Wang, M., Wang, Y., Wang, Z., Ward, D. R., Wark, H. M., Watson, N. K., Websdale, D., Weiden, A., Weisser, C., Whitehead, M., Wilkinson, G., Wilkinson, M., Williams, I., Williams, M., Williams, M. R. J., Williams, T., Wilson, F. F., Winn, M., Wislicki, W., Witek, M., Wormser, G., Wotton, S. A., Wyllie, K., Xiao, D., Xie, Y., Xing, H., Xu, A., Xu, M., Xu, Q., Xu, Z., Xu, Z., Yang, Z., Yang, Z., Yao, Y., Yeomans, L. E., Yin, H., Yu, J., Yuan, X., Yushchenko, O., Zarebski, K. A., Zavertyaev, M., Zeng, M., Zhang, D., Zhang, L., Zhang, W. C., Zhang, Y., Zhelezov, A., Zheng, Y., Zhu, X., Zhukov, V., Zonneveld, J. B., and Zucchelli, S.
College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Journal Name:Physical Review Letters
Publisher:American Physical Society
ISSN:0031-9007
ISSN (Online):1079-7114
Copyright Holders:Copyright © 2019 CERN, for the LHCb Collaboration
First Published:First published in Physical Review Letters 122(23): 231802
Publisher Policy:Reproduced under a Creative Commons License

University Staff: Request a correction | Enlighten Editors: Update this record