Measurement of the CKM angle γ using B± → DK± with D → K0Sπ+π−, K0SK+K− decays

A binned Dalitz plot analysis of B± → DK± decays, with D → K0[over]Sπ+π− and D → K0[over]SK+K−, is used to perform a measurement of the CP-violating observables x± and y±, which are sensitive to the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa angle γ. The analysis is performed without assuming any D decay model, thro...

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Main Authors: Aaij, R., Adeva, B., Adinolfi, M., Aidala, C. A, Ajaltouni, Z., Akar, S., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Ali, S., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A. A, Amato, S., Amerio, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreassi, G., Andreotti, M., Andrews, J. E, Appleby, R. B, Archilli, F., d’Argent, P., Arnau Romeu, J., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Bachmann, S., Back, J. J, Baker, S., Balagura, V., Baldini, W., Baranov, A., Barlow, R. J, Barsuk, S., Barter, W., Baryshnikov, F., Batozskaya, V., Batsukh, B., Battista, V., Bay, A., Beddow, J., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Bel, L. J, 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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T, Trisovic, A., Tsaregorodtsev, A., Tully, A., Tuning, N., Ukleja, A., Usachov, A., Ustyuzhanin, A., Uwer, U., Vacca, C., Vagner, A., Vagnoni, V., Valassi, A., Valat, S., Valenti, G., Vazquez Gomez, R., Vazquez Regueiro, P., Vecchi, S., van Veghel, M., Velthuis, J. J, Veltri, M., Veneziano, G., Venkateswaran, A., Verlage, T. A, Vernet, 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., Voneki, B., Vorobyev, A., Vorobyev, V., de Vries, J. A, Vázquez Sierra, C., 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, Constantin, Whitehead, M., Wicht, J., Wilkinson, G., Wilkinson, M., Williams, I., Williams, M. R J, Williams, Michael, Williams, T., Wilson, F. F, Wimberley, J., Winn, M., Wishahi, J., Wislicki, W., Witek, M., Wormser, G., Wotton, S. A, Wyllie, K., Xiao, D., Xie, Y., Xu, A., Xu, M., Xu, Q., Xu, Z., Yang, Z., Yao, Y., Yeomans, L. E, Yin, H., Yu, J., Yuan, X., Yushchenko, O., Zarebski, K. A, Zavertyaev, M., Zhang, D., Zhang, L., Zhang, W. C, Zhang, Y., Zhelezov, A., Zheng, Y., Zhu, X., Zhukov, V., Zonneveld, J. B, Zucchelli, S.
Other Authors: Massachusetts Institute of Technology. Laboratory for Nuclear Science
Format: Article
Language:English
Published: Springer Berlin Heidelberg 2020
Online Access:https://hdl.handle.net/1721.1/124596
Description
Summary:A binned Dalitz plot analysis of B± → DK± decays, with D → K0[over]Sπ+π− and D → K0[over]SK+K−, is used to perform a measurement of the CP-violating observables x± and y±, which are sensitive to the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa angle γ. The analysis is performed without assuming any D decay model, through the use of information on the strong-phase variation over the Dalitz plot from the CLEO collaboration. Using a sample of proton-proton collision data collected with the LHCb experiment in 2015 and 2016, and corresponding to an integrated luminosity of 2.0 fb−1, the values of the CP violation parameters are found to be x− = (9.0±1.7±0.7±0.4)×10−², y− = (2.1±2.2±0.5±1.1)×10−², x+ = (−7.7±1.9±0.7±0.4)×10−², and y+ = (−1.0±1.9±0.4±0.9)×10−². The first uncertainty is statistical, the second is systematic, and the third is due to the uncertainty on the strong-phase measurements. These values are used to obtain γ = 87+11[over]−12◦, rB = 0.086+0.013[over]−0.014, and δB = (101±11)◦, where rB is the ratio between the suppressed and favoured B-decay amplitudes and δB is the corresponding strong-interaction phase difference. This measurement is combined with the result obtained using 2011 and 2012 data collected with the LHCb experiment, to give γ = 80 +10[over]−9◦, rB = 0.080 ± 0.011, and δB = (110 ± 10)◦. ©2018