New graph-neural-network flavor tagger for Belle II and measurement of sin 2φ1 in B0 →J/ψ K S0 decays

I. Adachi, L. Aggarwal, H. Ahmed, H. Aihara, N. Akopov, A. Aloisio, N. Anh Ky, D. M. Asner, H. Atmacan, T. Aushev, V. Aushev, M. Aversano, R. Ayad, V. Babu, H. Bae, S. Bahinipati, P. Bambade, Sw Banerjee, S. Bansal, M. BarrettJ. Baudot, A. Baur, A. Beaubien, F. Becherer, J. Becker, J. V. Bennett, F. U. Bernlochner, V. Bertacchi, M. Bertemes, E. Bertholet, M. Bessner, S. Bettarini, B. Bhuyan, F. Bianchi, L. Bierwirth, T. Bilka, S. Bilokin, D. Biswas, A. Bobrov, D. Bodrov, A. Bolz, A. Bondar, A. Bozek, M. Bračko, P. Branchini, R. A. Briere, T. E. Browder, A. Budano, S. Bussino, M. Campajola, L. Cao, G. Casarosa, C. Cecchi, J. Cerasoli, M. C. Chang, P. Chang, P. Cheema, C. Chen, B. G. Cheon, K. Chilikin, K. Chirapatpimol, H. E. Cho, K. Cho, S. J. Cho, S. K. Choi, S. Choudhury, J. Cochran, L. Corona, S. Das, F. Dattola, E. De La Cruz-Burelo, S. A. De La Motte, G. De Nardo, M. De Nuccio, G. De Pietro, R. De Sangro, M. Destefanis, S. Dey, R. Dhamija, A. Di Canto, F. Di Capua, Z. DoleŽal, T. V. Dong, M. Dorigo, K. Dort, D. Dossett, S. Dreyer, S. Dubey, G. Dujany, P. Ecker, M. Eliachevitch, P. Feichtinger, T. Ferber, D. Ferlewicz, T. Fillinger, C. Finck, G. Finocchiaro, A. Fodor, F. Forti, A. Frey, B. G. Fulsom, A. Gabrielli, E. Ganiev, M. Garcia-Hernandez, R. Garg, G. Gaudino, V. Gaur, A. Gaz, A. Gellrich, G. Ghevondyan, D. Ghosh, H. Ghumaryan, G. Giakoustidis, R. Giordano, A. Giri, A. Glazov, B. Gobbo, R. Godang, O. Gogota, P. Goldenzweig, W. Gradl, T. Grammatico, E. Graziani, D. Greenwald, Z. Gruberová, T. Gu, Y. Guan, K. Gudkova, Y. Han, K. Hara, T. Hara, K. Hayasaka, H. Hayashii, S. Hazra, C. Hearty, M. T. Hedges, A. Heidelbach, I. Heredia De La Cruz, M. Hernández Villanueva, T. Higuchi, M. Hoek, M. Hohmann, P. Horak, C. L. Hsu, T. Humair, T. Iijima, K. Inami, N. Ipsita, A. Ishikawa, R. Itoh, M. Iwasaki, P. Jackson, W. W. Jacobs, D. E. Jaffe, E. J. Jang, Q. P. Ji, S. Jia, Y. Jin, K. K. Joo, H. Junkerkalefeld, H. Kakuno, D. Kalita, A. B. Kaliyar, J. Kandra, K. H. Kang, S. Kang, G. Karyan, T. Kawasaki, F. Keil, C. Kiesling, C. H. Kim, D. Y. Kim, K. H. Kim, Y. K. Kim, H. Kindo, K. Kinoshita, P. Kodyš, T. Koga, S. Kohani, K. Kojima, A. Korobov, S. Korpar, E. Kovalenko, R. Kowalewski, T. M.G. Kraetzschmar, P. KriŽan, P. Krokovny, T. Kuhr, Y. Kulii, J. Kumar, M. Kumar, R. Kumar, K. Kumara, T. Kunigo, A. Kuzmin, Y. J. Kwon, S. Lacaprara, Y. T. Lai, T. Lam, L. Lanceri, J. S. Lange, M. Laurenza, R. Leboucher, F. R. Le Diberder, M. J. Lee, D. Levit, C. Li, L. K. Li, Y. Li, Y. B. Li, J. Libby, Y. R. Lin, M. Liu, Q. Y. Liu, Z. Q. Liu, D. Liventsev, S. Longo, T. Lueck, C. Lyu, Y. Ma, M. Maggiora, S. P. Maharana, R. Maiti, S. Maity, G. Mancinelli, R. Manfredi, E. Manoni, M. Mantovano, D. Marcantonio, S. Marcello, C. Marinas, L. Martel, C. Martellini, A. Martini, T. Martinov, L. Massaccesi, M. Masuda, K. Matsuoka, D. Matvienko, S. K. Maurya, J. A. McKenna, R. Mehta, F. Meier, M. Merola, F. Metzner, C. Miller, M. Mirra, S. Mitra, K. Miyabayashi, H. Miyake, R. Mizuk, G. B. Mohanty, N. Molina-Gonzalez, S. Mondal, S. Moneta, H. G. Moser, M. Mrvar, R. Mussa, I. Nakamura, K. R. Nakamura, M. Nakao, Y. Nakazawa, A. Narimani Charan, M. Naruki, D. Narwal, Z. Natkaniec, A. Natochii, L. Nayak, M. Nayak, G. Nazaryan, M. Neu, C. Niebuhr, S. Nishida, S. Ogawa, Y. Onishchuk, H. Ono, Y. Onuki, P. Oskin, F. Otani, P. Pakhlov, G. Pakhlova, A. Panta, S. Pardi, K. Parham, H. Park, S. H. Park, B. Paschen, A. Passeri, S. Patra, S. Paul, T. K. Pedlar, R. Peschke, R. Pestotnik, M. Piccolo, L. E. Piilonen, G. Pinna Angioni, P. L.M. Podesta-Lerma, T. Podobnik, S. Pokharel, C. Praz, S. Prell, E. Prencipe, M. T. Prim, I. Prudiiev, H. Purwar, P. Rados, G. Raeuber, S. Raiz, N. Rauls, M. Reif, S. Reiter, M. Remnev, I. Ripp-Baudot, G. Rizzo, M. Roehrken, J. M. Roney, A. Rostomyan, N. Rout, G. Russo, D. A. Sanders, S. Sandilya, A. Sangal, L. Santelj, Y. Sato, V. Savinov, B. Scavino, C. Schmitt, C. Schwanda, M. Schwickardi, Y. Seino, A. Selce, K. Senyo, J. Serrano, M. E. Sevior, C. Sfienti, W. Shan, X. D. Shi, T. Shillington, T. Shimasaki, J. G. Shiu, D. Shtol, A. Sibidanov, F. Simon, J. B. Singh, J. Skorupa, R. J. Sobie, M. Sobotzik, A. Soffer, A. Sokolov, E. Solovieva, S. Spataro, B. Spruck, M. Starič, P. Stavroulakis, S. Stefkova, R. Stroili, M. Sumihama, K. Sumisawa, W. Sutcliffe, H. Svidras, M. Takizawa, U. Tamponi, S. Tanaka, K. Tanida, F. Tenchini, O. Tittel, R. Tiwary, D. Tonelli, E. Torassa, K. Trabelsi, I. Tsaklidis, M. Uchida, I. Ueda, Y. Uematsu, K. Unger, Y. Unno, K. Uno, S. Uno, P. Urquijo, Y. Ushiroda, S. E. Vahsen, R. Van Tonder, K. E. Varvell, M. Veronesi, A. Vinokurova, V. S. Vismaya, L. Vitale, V. Vobbilisetti, R. Volpe, B. Wach, M. Wakai, S. Wallner, E. Wang, M. Z. Wang, X. L. Wang, Z. Wang, A. Warburton, S. Watanuki, C. Wessel, E. Won, X. P. Xu, B. D. Yabsley, S. Yamada, W. Yan, S. B. Yang, J. Yelton, J. H. Yin, K. Yoshihara, C. Z. Yuan, Y. Yusa, B. Zhang, V. Zhilich, Q. D. Zhou, X. Y. Zhou, V. I. Zhukova, R. Žlebčík

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

2 Citations (Scopus)

Abstract

We present GFlaT, a new algorithm that uses a graph-neural-network to determine the flavor of neutral B mesons produced in ϒ(4S) decays. It improves previous algorithms by using the information from all charged final-state particles and the relations between them. We evaluate its performance using B decays to flavor-specific hadronic final states reconstructed in a 362 fb-1 sample of electron-positron collisions collected at the ϒ(4S) resonance with the Belle II detector at the SuperKEKB collider. We achieve an effective tagging efficiency of (37.40±0.43±0.36%), where the first uncertainty is statistical and the second systematic, which is 18% better than the previous Belle II algorithm. Demonstrating the algorithm, we use B0→J/ψKS0 decays to measure the mixing-induced and direct CP violation parameters, S=(0.724±0.035±0.009) and C=(-0.035±0.026±0.029).

Original languageEnglish
Article number012001
JournalPhysical Review D
Volume110
Issue number1
DOIs
Publication statusPublished - 2024 Jul 1

Bibliographical note

Publisher Copyright:
© 2024 authors. Published by the American Physical Society.

ASJC Scopus subject areas

  • Nuclear and High Energy Physics

Fingerprint

Dive into the research topics of 'New graph-neural-network flavor tagger for Belle II and measurement of sin 2φ1 in B0 →J/ψ K S0 decays'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this