Determination of Strong-Phase Parameters in $$D → K_{S,L}^0π^+π^–$$

Journal Article · 15 June 2020 · Physical Review Letters

DOI: https://doi.org/10.1103/physrevlett.124.241802 · OSTI ID:1633463

Ablikim, M.; Achasov, M.  N.; Adlarson, P.; Ahmed, S.; Albrecht, M.; Alekseev, M.; Ambrose, D.; Amoroso, A.; An, F.  F.; An, Q.; Lavania, Anita; Bai, Y.; Bakina, O.; Baldini Ferroli, R.; Balossino, I.; Ban, Y.; Begzsuren, K.; Bennett, J.  V.; Berger, N.; Bertani, M. ; Bettoni, D.; Bianchi, F.; Biernat, J.; Bloms, J.; Boyko, I.; Briere, R.  A.; Cai, H.; Cai, X.; Calcaterra, A.; Cao, G.  F.; Cao, N.; Cetin, S.  A.; Chai, J.; Chang, J.  F.; Chang, W.  L.; Chelkov, G.; Chen, D.  Y.; Chen, G.; Chen, H.  S.; Chen, J.; Chen, J.  C.; Chen, M.  L.; Chen, S.  J.; Chen, Y.  B.; Cheng, W.; Cibinetto, G.; Cossio, F.; Cui, X.  F.; Dai, H.  L.; Dai, J.  P.; Dai, X.  C.; Dbeyssi, A.; Dedovich, D.; Deng, Z.  Y.; Denig, A.; Denysenko, I.; Destefanis, M.; De Mori, F.; Ding, Y.; Dong, C.; Dong, J.; Dong, L.  Y.; Dong, M.  Y.; Dou, Z.  L.; Du, S.  X.; Fan, J.  Z.; Fang, J.; Fang, S.  S.; Fang, Y.; Farinelli, R.; Fava, L.; Feldbauer, F.; Felici, G.; Feng, C.  Q.; Fritsch, M.; Fu, C.  D.; Fu, Y.; Gao, Q.; Gao, X.  L.; Gao, Y.; Gao, Y.; Gao, Y.  G.; Gao, Z.; Garillon, B.; Garzia, I.; Gersabeck, E.  M.; Gilman, A.; Goetzen, K.; Gong, L.; Gong, W.  X.; Gradl, W.; Greco, M.; Gu, L.  M.; Gu, M.  H.; Gu, S.; Gu, Y.  T.; Guo, A.  Q.; Guo, L.  B.; Guo, R.  P.; Guo, Y.  P.; Guskov, A.; Han, S.; Hao, X.  Q.; Harris, F.  A.; He, K.  L.; Heinsius, F.  H.; Held, T.; Heng, Y.  K.; Himmelreich, M.; Hou, Y.  R.; Hou, Z.  L.; Hu, H.  M.; Hu, J.  F.; Hu, T.; Hu, Y.; Huang, G.  S.; Huang, J.  S.; Huang, X.  T.; Huang, X.  Z.; Huesken, N.; Hussain, T.; Ikegami Andersson, W.; Imoehl, W.; Irshad, M.; Ji, Q.; Ji, Q.  P.; Ji, X.  B.; Ji, X.  L.; Jiang, H.  L.; Jiang, X.  S.; Jiang, X.  Y.; Jiao, J.  B.; Jiao, Z.; Jin, D.  P.; Jin, S.; Jin, Y.; Johansson, T.; Kalantar-Nayestanaki, N.; Kang, X.  S.; Kappert, R.; Kavatsyuk, M.; Ke, B.  C.; Keshk, I.  K.; Khoukaz, A.; Kiese, P.; Kiuchi, R.; Kliemt, R.; Koch, L.; Kolcu, O.  B.; Kopf, B.; Kuemmel, M.; Kuessner, M.; Kupsc, A.; Kurth, M.; Kurth, M.  G.; Kühn, W.; Lange, J.  S.; Larin, P.; Lavezzi, L.; Leithoff, H.; Lenz, T.; Li, C.; Li, Cheng; Li, D.  M.; Li, F.; Li, F.  Y.; Li, G.; Li, H.  B.; Li, H.  J.; Li, J.  C.; Li, J.  W.; Li, Ke; Li, L.  K.; Li, Lei ; Li, P.  L.; Li, P.  R.; Li, Q.  Y.; Li, W.  D.; Li, W.  G.; Li, X.  H.; Li, X.  L.; Li, X.  N.; Li, Z.  B.; Li, Z.  Y.; Liang, H.; Liang, H.; Liang, Y.  F.; Liang, Y.  T.; Liao, G.  R.; Liao, L.  Z.; Libby, J.; Lin, C.  X.; Lin, D.  X.; Lin, Y.  J.; Liu, B.; Liu, B.  J.; Liu, C.  X.; Liu, D.; Liu, D.  Y.; Liu, F.  H.; Liu, Fang; Liu, Feng; Liu, H.  B.; Liu, H.  M.; Liu, Huanhuan; Liu, Huihui; Liu, J.  B.; Liu, J.  Y.; Liu, K.; Liu, K.  Y.; Liu, Ke; Liu, L.  Y.; Liu, Q.; Liu, S.  B.; Liu, T.; Liu, X.; Liu, X.  Y.; Liu, Y.  B.; Liu, Z.  A.; Liu, Zhiqing; Long, Y.  F.; Lou, X.  C.; Lu, H.  J.; Lu, J.  D.; Lu, J.  G.; Lu, Y.; Lu, Y.  P.; Luo, C.  L.; Luo, M.  X.; Luo, P.  W.; Luo, T.; Luo, X.  L.; Lusso, S.; Lyu, X.  R.; Ma, F.  C.; Ma, H.  L.; Ma, L.  L.; Ma, M.  M.; Ma, Q.  M.; Ma, X.  N.; Ma, X.  X.; Ma, X.  Y.; Ma, Y.  M.; Maas, F.  E.; Maggiora, M.; Maldaner, S.; Malde, S.; Malik, Q.  A.; Mangoni, A.; Mao, Y.  J.; Mao, Z.  P.; Marcello, S.; Meng, Z.  X.; Messchendorp, J.  G.; Mezzadri, G.; Min, J.; Min, T.  J.; Mitchell, R.  E.; Mo, X.  H.; Mo, Y.  J.; Morales Morales, C.; Muchnoi, N.  Yu.; Muramatsu, H.; Mustafa, A.; Nakhoul, S.; Nefedov, Y.; Nerling, F.; Nikolaev, I.  B.; Ning, Z.; Nisar, S.; Niu, S.  L.; Olsen, S.  L.; Ouyang, Q.; Pacetti, S.; Pan, Y.; Papenbrock, M.; Patteri, P.; Pelizaeus, M.; Peng, H.  P.; Peters, K.; Pettersson, J.; Ping, J.  L.; Ping, R.  G.; Pitka, A.; Poling, R.; Prasad, V.; Qi, H.  R.; Qi, M.; Qi, T.  Y.; Qian, S.; Qiao, C.  F.; Qin, N.; Qin, X.  P.; Qin, X.  S.; Qin, Z.  H.; Qiu, J.  F.; Qu, S.  Q.; Rashid, K.  H.; Ravindran, K.; Redmer, C.  F.; Richter, M.; Rivetti, A.; Rodin, V.; Rolo, M.; Rong, G.; Rosner, Ch; Rump, M.; Sarantsev, A.; Savrié, M.; Schelhaas, Y.; Schoenning, K.; Shan, W.; Shan, X.  Y.; Shao, M.; Shen, C.  P.; Shen, P.  X.; Shen, X.  Y.; Sheng, H.  Y.; Shi, X.; Shi, X.  D.; Song, J.  J.; Song, Q.  Q.; Song, X.  Y.; Sosio, S.; Sowa, C.; Spataro, S.; Sui, F.  F.; Sun, G.  X.; Sun, J.  F.; Sun, L.; Sun, S.  S.; Sun, X.  H.; Sun, Y.  J.; Sun, Y.  K.; Sun, Y.  Z.; Sun, Z.  J.; Sun, Z.  T.; Tan, Y.  T.; Tang, C.  J.; Tang, G.  Y.; Tang, X.; Thoren, V.; Tsednee, B.; Uman, I.; Wang, B.; Wang, B.  L.; Wang, C.  W.; Wang, D.  Y.; Wang, K.; Wang, L.  L.; Wang, L.  S.; Wang, M.; Wang, M.  Z.; Wang, Meng; Wang, P.  L.; Wang, R.  M.; Wang, W.  P.; Wang, X.; Wang, X.  F.; Wang, X.  L.; Wang, Y.; Wang, Y.; Wang, Y.  F.; Wang, Y.  Q.; Wang, Z.; Wang, Z.  G.; Wang, Z.  Y.; Wang, Zongyuan; Weber, T.; Wei, D.  H.; Weidenkaff, P.; Wen, H.  W.; Wen, S.  P.; Wiedner, U.; Wilkinson, G.; Wolke, M.; Wu, L.  H.; Wu, L.  J.; Wu, Z.; Xia, L.; Xia, Y.; Xiao, S.  Y.; Xiao, Y.  J.; Xiao, Z.  J.; Xie, Y.  G.; Xie, Y.  H.; Xing, T.  Y.; Xiong, X.  A.; Xiu, Q.  L.; Xu, G.  F.; Xu, J.  J.; Xu, L.; Xu, Q.  J.; Xu, W.; Xu, X.  P.; Yan, F.; Yan, L.; Yan, W.  B.; Yan, W.  C.; Yan, Y.  H.; Yang, H.  J.; Yang, H.  X.; Yang, L.; Yang, R.  X.; Yang, S.  L.; Yang, Y.  H.; Yang, Y.  X.; Yang, Yifan; Yang, Z.  Q.; Ye, M.; Ye, M.  H.; Yin, J.  H.; You, Z.  Y.; Yu, B.  X.; Yu, C.  X.; Yu, J.  S.; Yu, T.; Yuan, C.  Z.; Yuan, X.  Q.; Yuan, Y.; Yuncu, A.; Zafar, A.  A.; Zeng, Y.; Zhang, B.  X.; Zhang, B.  Y.; Zhang, C.  C.; Zhang, D.  H.; Zhang, H.  H.; Zhang, H.  Y.; Zhang, J.; Zhang, J.  L.; Zhang, J.  Q.; Zhang, J.  W.; Zhang, J.  Y.; Zhang, J.  Z.; Zhang, K.; Zhang, L.; Zhang, L.; Zhang, S.  F.; Zhang, T.  J.; Zhang, X.  Y.; Zhang, Y.; Zhang, Y.  H.; Zhang, Y.  T.; Zhang, Yang; Zhang, Yao; Zhang, Yi; Zhang, Yu; Zhang, Z.  H.; Zhang, Z.  P.; Zhang, Z.  Y.; Zhao, G.; Zhao, J.  W.; Zhao, J.  Y.; Zhao, J.  Z.; Zhao, Lei; Zhao, Ling; Zhao, M.  G.; Zhao, Q.; Zhao, S.  J.; Zhao, T.  C.; Zhao, Y.  B.; Zhao, Z.  G.; Zhemchugov, A.; Zheng, B.; Zheng, J.  P.; Zheng, Y.; Zheng, Y.  H.; Zhong, B.; Zhou, L.; Zhou, L.  P.; Zhou, Q.; Zhou, X.; Zhou, X.  K.; Zhou, X.  R.; Zhou, Xiaoyu; Zhou, Xu; Zhu, A.  N.; Zhu, J.; Zhu, J.; Zhu, K.; Zhu, K.  J.; Zhu, S.  H.; Zhu, W.  J.; Zhu, X.  L.; Zhu, Y.  C.; Zhu, Y.  S.; Zhu, Z.  A.; Zhuang, J.; Zou, B.  S.; Zou, J.  H.

We report the most precise measurements to date of the strong-phase parameters between $D^0$ and $$\bar{D}^0$$ decays to $$K^0_{S,L}π^+π^–$$ using a sample of 2.93 fb$$^{–1}$$ of $e^+e^–$ annihilation data collected at a center-of-mass energy of 3.773 GeV with the BESIII detector at the BEPCII collider. Our results provide the key inputs for a binned model-independent determination of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa angle $$γ/\phi_3$$ with $$\textit{B}$$ decays. Using our results, the decay model sensitivity to the $$γ/\phi_3$$ measurement is expected to be between 0.7° and 1.2°, approximately a factor of three smaller than that achievable with previous measurements, based on the studies of the simulated data. The improved precision of this work ensures that measurements of $$γ/\phi_3$$ will not be limited by knowledge of strong phases for the next decade. Furthermore, our results provide critical input for other flavor-physics investigations, including charm mixing, other measurements of $$\textit{CP}$$ violation, and the measurement of strong-phase parameters for other $$\textit{D}$$-decay modes.

• Research Organization: Indiana Univ., Bloomington, IN (United States); Carnegie Mellon Univ., Pittsburgh, PA (United States); Univ. of Minnesota, Minneapolis, MN (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC)
• Contributing Organization: BESIII Collaboration
• Grant/Contract Number: FG02-05ER41374; SC0010118; SC0012069; SC-0010118; SC-0012069
• OSTI ID: 1633463
• Alternate ID(s): OSTI ID: 1800296
• Journal Information: Physical Review Letters, Vol. 124, Issue 24; ISSN 0031-9007
• Publisher: American Physical Society (APS)Copyright Statement
• Country of Publication: United States
• Language: English