Skip to main content
U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Improved Measurement of C P Violation Parameters in B s 0 J / ψ K + K Decays in the Vicinity of the ϕ ( 1020 ) Resonance

Journal Article · · Physical Review Letters
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; more »; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; « less

The decay-time-dependent C P asymmetry in B s 0 J / ψ ( μ + μ ) K + K decays is measured using proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 6 fb 1 , collected with the LHCb detector at a center-of-mass energy of 13 TeV. Using a sample of approximately 349 000 B s 0 signal decays with an invariant K + K mass in the vicinity of the ϕ ( 1020 ) resonance, the C P -violating phase ϕ s is measured, along with the difference in decay widths of the light and heavy mass eigenstates of the B s 0 B ¯ s 0 system, Δ Γ s , and the difference of the average B s 0 and B 0 meson decay widths, Γ s Γ d . The values obtained are ϕ s = 0.039 ± 0.022 ± 0.006 rad , Δ Γ s = 0.0845 ± 0.0044 ± 0.0024 ps 1 , and Γ s Γ d = 0.005 6 0.0015 + 0.0013 ± 0.0014 ps 1 , where the first uncertainty is statistical and the second systematic. These are the most precise single measurements to date and are consistent with expectations based on the Standard Model and with the previous LHCb analyses of this decay. These results are combined with previous independent LHCb measurements. The phase ϕ s is also measured independently for each polarization state of the K + K system and shows no evidence for polarization dependence.

© 2024 CERN, for the LHCb Collaboration 2024 CERN

Sponsoring Organization:
USDOE
OSTI ID:
2473772
Alternate ID(s):
OSTI ID: 2439999
Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Journal Issue: 5 Vol. 132; ISSN 0031-9007; ISSN PRLTAO
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (48)

Model-independent bounds on new physics effects in non-leptonic tree-level decays of B-mesons journal July 2020
Measurement of the CP-violating phase ϕ s and the B s 0 meson decay width difference with B s 0  → J/ψϕ decays in ATLAS journal August 2016
Resonances and CP violation in B s 0 and B ¯ s 0 → J / ψ K + K − $$ {\overline{B}}_s^0\to J/\psi {K}^{+}{K}^{-} $$ decays in the mass region above the ϕ(1020) journal August 2017
Dimension-six matrix elements for meson mixing and lifetimes from sum rules journal December 2017
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
PHOTOS interface in C++ journal February 2016
: A statistical tool to unfold data distributions
  • Pivk, M.; Le Diberder, F. R.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 555, Issue 1-2 https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.08.106
journal December 2005
Custom Orthogonal Weight functions (COWs) for event classification
  • Dembinski, Hans; Kenzie, Matthew; Langenbruch, Christoph
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 1040 https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.167270
journal October 2022
Measurement of the CP -violating phase ϕ s in B ¯ s 0 → J / ψ π + π − decays journal September 2014
Measurement of the CP-violating weak phase ϕs and the decay width difference ΔΓs using the B s 0 → J / ψ ϕ ( 1020 ) decay channel in pp collisions at s = 8  TeV journal June 2016
First study of the CP-violating phase and decay-width difference in B s 0 → ψ ( 2 S ) ϕ decays journal November 2016
Measurement of the CP-violating phase ϕ from Bs0→J/ψπ+π− decays in 13 TeV pp collisions journal October 2019
Measurement of the CP-violating phase ϕs in the B s 0 → J / ψ ϕ ( 1020 ) → μ + μ − K + K − channel in proton-proton collisions at s = 13 TeV journal May 2021
Precise determination of the $$B_{\mathrm{s}}^0$$–$$\overline B_{\mathrm{s}}^0$$ oscillation frequency journal January 2022
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Precision measurement of the B 0 s –$\overline{\rm B}{}^0_{\rm s}$ oscillation frequency with the decay B 0 s → D s π + journal May 2013
Handling of the generation of primary events in Gauss, the LHCb simulation framework journal December 2011
Inclusive Flavour Tagging Algorithm journal October 2016
A new algorithm for identifying the flavour of B 0 s mesons at LHCb journal May 2016
The LHCb Detector at the LHC journal August 2008
The LHCb trigger and its performance in 2011 journal April 2013
Performance of the LHCb Vertex Locator journal September 2014
Review of Particle Physics journal August 2022
Measurement of the B c − meson production fraction and asymmetry in 7 and 13 TeV p p collisions journal December 2019
Precise measurement of the f s / f d ratio of fragmentation fractions and of B s 0 decay branching fractions journal August 2021
Averages of b -hadron, c -hadron, and τ -lepton properties as of 2021 journal March 2023
Large phase ofBs−B¯smixing in supersymmetric grand unified theories journal October 2008
Measurement of the C P -violating phase ϕ s J / ψ ϕ using the flavor-tagged decay B s 0 → J / ψ ϕ in 8     fb − 1 of p p ¯ collisions journal February 2012
Amplitude analysis and branching fraction measurement of B ¯ s 0 → J / ψ K + K − journal April 2013
Measurement of resonant and C P components in B ¯ s 0 → J / ψ π + π − decays journal May 2014
Flavor tagged time-dependent angular analysis of the B s 0 → J / ψ ϕ decay and extraction of Δ Γ s and the weak phase ϕ s in ATLAS journal September 2014
Current status of the standard model CKM fit and constraints on Δ F = 2 new physics journal April 2015
Unitary Symmetry and Leptonic Decays journal June 1963
Measurement of the Bottom-Strange Meson Mixing Phase in the Full CDF Data Set journal October 2012
Measurement of the C P -Violating Phase ϕ s in B ¯ s 0 → D s + D s − Decays journal November 2014
Precision Measurement of C P Violation in B S 0 → J / Ψ K + K − Decays journal January 2015
C P violation in the B s 0 system journal October 2016
Opposite-side flavour tagging of B mesons at the LHCb experiment journal June 2012
Updated measurement of time-dependent $$CP$$-violating observables in $${{B} ^0_{s}} \rightarrow J/\psi K^+ K^-$$ decays journal August 2019
Erratum to: Updated measurement of time-dependent $$C\!P$$-violating observables in $${{B} ^0_{s}} \rightarrow J/\psi K^+ K^-$$ decays journal July 2020
Measurement of the CP-violating phase $$\phi _s$$ in $$ B_{s}^{0} \rightarrow J/\psi \phi $$ decays in ATLAS at 13 TeV journal April 2021
First measurement of the $$C\!P$$-violating phase in $${{B} ^0_{s}} \!\rightarrow {{J /\psi }} ($$ $$\rightarrow $$ $$e ^+e ^-$$)$$\phi $$ decays journal November 2021
Parameter uncertainties in weighted unbinned maximum likelihood fits journal May 2022
LHCb detector performance journal March 2015
C P -Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction journal February 1973
Bootstrap Methods: Another Look at the Jackknife journal January 1979
Flavour Theory: 2009 conference June 2010

Similar Records

Observation of the W -Annihilation Process D s + ω ρ + and Measurement of D s + ϕ ρ + in D s + π + π + π π 0 π 0 Decays
Journal Article · Thu May 22 00:00:00 EDT 2025 · Physical Review Letters · OSTI ID:2568226

Study of the decay J / ψ ϕ π 0 η
Journal Article · Mon Dec 23 23:00:00 EST 2024 · Physical Review. D. · OSTI ID:2483703

Search for resonance-enhanced C P and angular asymmetries in the Λ c + p μ + μ decay at LHCb
Journal Article · Mon May 12 00:00:00 EDT 2025 · Physical Review. D. · OSTI ID:2565776

Related Subjects