Abstract
We present first evidence that the cosine of the CP-violating weak phase 2β is positive, and hence exclude trigonometric multifold solutions of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) Unitarity Triangle using a time-dependent Dalitz plot analysis of B0→D(∗)h0 with D→KS0π+π- decays, where h0 {π0,η,ω} denotes a light unflavored and neutral hadron. The measurement is performed combining the final data sets of the BABAR and Belle experiments collected at the (4S) resonance at the asymmetric-energy B factories PEP-II at SLAC and KEKB at KEK, respectively. The data samples contain (471±3)×106BB pairs recorded by the BABAR detector and (772±11)×106BB pairs recorded by the Belle detector. The results of the measurement are sin2β=0.80±0.14(stat)±0.06(syst)±0.03(model) and cos2β=0.91±0.22(stat)±0.09(syst)±0.07(model). The result for the direct measurement of the angle β of the CKM Unitarity Triangle is β=[22.5±4.4(stat)±1.2(syst)±0.6(model)]°. The measurement assumes no direct CP violation in B0→D(∗)h0 decays. The quoted model uncertainties are due to the composition of the D0→KS0π+π- decay amplitude model, which is newly established by performing a Dalitz plot amplitude analysis using a high-statistics e+e-→cc data sample. CP violation is observed in B0→D(∗)h0 decays at the level of 5.1 standard deviations. The significance for cos2β>0 is 3.7 standard deviations. The trigonometric multifold solution π/2-β=(68.1±0.7)° is excluded at the level of 7.3 standard deviations. The measurement resolves an ambiguity in the determination of the apex of the CKM Unitarity Triangle.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 261801 |
| Journal | Physical review letters |
| Volume | 121 |
| Issue number | 26 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 2018 Dec 26 |
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In: Physical review letters, Vol. 121, No. 26, 261801, 26.12.2018.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
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T1 - First Evidence for cos2β>0 and Resolution of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa Quark-Mixing Unitarity Triangle Ambiguity
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PY - 2018/12/26
Y1 - 2018/12/26
N2 - We present first evidence that the cosine of the CP-violating weak phase 2β is positive, and hence exclude trigonometric multifold solutions of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) Unitarity Triangle using a time-dependent Dalitz plot analysis of B0→D(∗)h0 with D→KS0π+π- decays, where h0 {π0,η,ω} denotes a light unflavored and neutral hadron. The measurement is performed combining the final data sets of the BABAR and Belle experiments collected at the (4S) resonance at the asymmetric-energy B factories PEP-II at SLAC and KEKB at KEK, respectively. The data samples contain (471±3)×106BB pairs recorded by the BABAR detector and (772±11)×106BB pairs recorded by the Belle detector. The results of the measurement are sin2β=0.80±0.14(stat)±0.06(syst)±0.03(model) and cos2β=0.91±0.22(stat)±0.09(syst)±0.07(model). The result for the direct measurement of the angle β of the CKM Unitarity Triangle is β=[22.5±4.4(stat)±1.2(syst)±0.6(model)]°. The measurement assumes no direct CP violation in B0→D(∗)h0 decays. The quoted model uncertainties are due to the composition of the D0→KS0π+π- decay amplitude model, which is newly established by performing a Dalitz plot amplitude analysis using a high-statistics e+e-→cc data sample. CP violation is observed in B0→D(∗)h0 decays at the level of 5.1 standard deviations. The significance for cos2β>0 is 3.7 standard deviations. The trigonometric multifold solution π/2-β=(68.1±0.7)° is excluded at the level of 7.3 standard deviations. The measurement resolves an ambiguity in the determination of the apex of the CKM Unitarity Triangle.
AB - We present first evidence that the cosine of the CP-violating weak phase 2β is positive, and hence exclude trigonometric multifold solutions of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) Unitarity Triangle using a time-dependent Dalitz plot analysis of B0→D(∗)h0 with D→KS0π+π- decays, where h0 {π0,η,ω} denotes a light unflavored and neutral hadron. The measurement is performed combining the final data sets of the BABAR and Belle experiments collected at the (4S) resonance at the asymmetric-energy B factories PEP-II at SLAC and KEKB at KEK, respectively. The data samples contain (471±3)×106BB pairs recorded by the BABAR detector and (772±11)×106BB pairs recorded by the Belle detector. The results of the measurement are sin2β=0.80±0.14(stat)±0.06(syst)±0.03(model) and cos2β=0.91±0.22(stat)±0.09(syst)±0.07(model). The result for the direct measurement of the angle β of the CKM Unitarity Triangle is β=[22.5±4.4(stat)±1.2(syst)±0.6(model)]°. The measurement assumes no direct CP violation in B0→D(∗)h0 decays. The quoted model uncertainties are due to the composition of the D0→KS0π+π- decay amplitude model, which is newly established by performing a Dalitz plot amplitude analysis using a high-statistics e+e-→cc data sample. CP violation is observed in B0→D(∗)h0 decays at the level of 5.1 standard deviations. The significance for cos2β>0 is 3.7 standard deviations. The trigonometric multifold solution π/2-β=(68.1±0.7)° is excluded at the level of 7.3 standard deviations. The measurement resolves an ambiguity in the determination of the apex of the CKM Unitarity Triangle.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85059231523&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevLett.121.261801
DO - 10.1103/PhysRevLett.121.261801
M3 - Article
C2 - 30636113
AN - SCOPUS:85059231523
SN - 0031-9007
VL - 121
JO - Physical Review Letters
JF - Physical Review Letters
IS - 26
M1 - 261801
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