Measurement of the time-integrated CP asymmetry in D0→K−K+ decays

Aaij, R. et al. (2023) Measurement of the time-integrated CP asymmetry in D0→K−K+ decays. Physical Review Letters, 131(9), 091802. (doi: 10.1103/PhysRevLett.131.091802)

Abstract

The time-integrated C P asymmetry in the Cabibbo-suppressed decay D 0 → K − K + is measured using proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 5.7     fb − 1 collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the LHCb detector. The D 0 mesons are required to originate from promptly produced D * + → D 0 π + decays, and the charge of the companion pion is used to determine the flavor of the charm meson at production. The time-integrated C P asymmetry is measured to be A C P ( K − K + ) = [ 6.8 ± 5.4 ± 1.6 ] × 10 − 4 where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The direct C P asymmetries in D 0 → K − K + and D 0 → π − π + decays, a d K − K + and a d π − π + , are derived by combining A C P ( K − K + ) with the time-integrated C P asymmetry difference, Δ A C P = A C P ( K − K + ) − A C P ( π − π + ) , and other inputs, giving a d K − K + = ( 7.7 ± 5.7 ) × 10 − 4 , a d π − π + = ( 23.2 ± 6.1 ) × 10 − 4 , with a correlation coefficient corresponding to ρ = 0.88 . The compatibility of these results with C P symmetry is 1.4 and 3.8 standard deviations for D 0 → K − K + and D 0 → π − π + decays, respectively. This is the first evidence for direct C P violation in a specific D 0 decay.

• Item Type: Articles
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Seman Bobulska, Dana and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Robertson, Mr Gary and Schiller, Dr Manuel and Friday, David and Spradlin, Dr Patrick and Cooke, Miss Naomi and Petric, Dr Marko and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard and Grillo, Dr Lucia and Whitehead, Dr Mark and McHugh, Niall and Douglas, Lauren
• Authors: Aaij, R., Abdelmotteleb, A. S. W., Abellan Beteta, C., Abudinén, F., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Adlarson, P., Afsharnia, H., Agapopoulou, C., Aidala, C. A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Akiba, K., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alvarez Cartelle, P., Amalric, R., Amato, S., Amey, J. L., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andersson, M., Andreianov, A., Andreotti, M., Andreou, D., Ao, D., Archilli, F., Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Bailly-reyre, A., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista de Souza Leite, J., Barbetti, M., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J. M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Beck, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I. 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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 August 2023
• Copyright Holders: Copyright © 2023 CERN, for the LHCb Collaboration
• First Published: First published in Physical Review Letters 131(9): 091802
• Publisher Policy: Reproduced under a Creative Commons License