Observation of CP violation in charm decays

Aaij, R. et al. (2019) Observation of CP violation in charm decays. Physical Review Letters, 122(21), 211803. (doi: 10.1103/PhysRevLett.122.211803)

Abstract

A search for charge-parity ( C P ) violation in D 0 → K − K + and D 0 → π − π + decays is reported, using p p collision data corresponding to an integrated luminosity of 5.9     fb − 1 collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the LHCb detector. The flavor of the charm meson is inferred from the charge of the pion in D ∗ ( 2010 ) + → D 0 π + decays or from the charge of the muon in ¯ B → D 0 μ − ¯ ν μ X decays. The difference between the C P asymmetries in D 0 → K − K + and D 0 → π − π + decays is measured to be Δ A C P = [ − 18.2 ± 3.2 ( stat ) ± 0.9 ( syst ) ] × 10 − 4 for π -tagged and Δ A C P = [ − 9 ± 8 ( stat ) ± 5 ( syst ) ] × 10 − 4 for μ -tagged D 0 mesons. Combining these with previous LHCb results leads to Δ A C P = ( − 15.4 ± 2.9 ) × 10 − 4 , where the uncertainty includes both statistical and systematic contributions. The measured value differs from zero by more than 5 standard deviations. This is the first observation of C P violation in the decay of charm hadrons.

• 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, 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., d’Argent, P., 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., 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., Ben-Haim, E., Bencivenni, G., Benson, S., Beranek, S., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bertholet, E., Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bettler, M. 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• 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
• Published Online: 29 May 2019
• Copyright Holders: Copyright © 2019 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review Letters 122(21): 211803
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License