151. Measurement of $D^0-\overline{D}^0$ mixing and search for $CP$ violation with $D^0\rightarrow K^+\pi^-$ decays
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LHCb collaboration, Aaij, R., Abdelmotteleb, A. S. W., Beteta, C. Abellan, Abudinén, F., Ackernley, T., Adefisoye, A. A., Adeva, B., Adinolfi, M., Adlarson, P., Agapopoulou, C., Aidala, C. A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Akiba, K., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Aliouche, Z., Cartelle, P. Alvarez, Amalric, R., Amato, S., Amey, J. L., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andersson, M., Andreianov, A., Andreola, P., Andreotti, M., Andreou, D., Anelli, A., Ao, D., Archilli, F., Argenton, M., Cuendis, S. Arguedas, Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Da Silva, R. Ataide, Atzeni, M., Audurier, B., Bacher, D., Perea, I. Bachiller, Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Rodriguez, P. Baladron, Balagura, V., Baldini, W., Bao, H., Leite, J. Baptista de Souza, Barbetti, M., Barbosa, I. R., Barlow, R. J., Barnyakov, M., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Bartz, J., Basels, J. M., Bassi, G., Batsukh, B., Bay, A., Beck, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I. B., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belov, I., Belyaev, I., Benane, G., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Berezhnoy, A., Bernet, R., Andres, S. Bernet, Bertolin, A., Betancourt, C., Betti, F., Bex, J., Bezshyiko, Ia., Bhom, J., Bieker, M. S., Biesuz, N. V., Billoir, P., Biolchini, A., Birch, M., Bishop, F. C. R., Bitadze, A., Bizzeti, A., Blake, T., Blanc, F., Blank, J. E., Blusk, S., Bocharnikov, V., Boelhauve, J. A., Garcia, O. Boente, Boettcher, T., Bohare, A., Boldyrev, A., Bolognani, C. S., Bolzonella, R., Bondar, N., Borgato, F., Borghi, S., Borsato, M., Borsuk, J. T., Bouchiba, S. A., Bowcock, T. J. V., Boyer, A., Bozzi, C., Rodriguez, A. Brea, Breer, N., Brodzicka, J., Gonzalo, A. Brossa, Brown, J., Brundu, D., Buchanan, E., Buonaura, A., Buonincontri, L., Burke, A. T., Burr, C., Butkevich, A., Butter, J. S., Buytaert, J., Byczynski, W., Cadeddu, S., Cai, H., Calabrese, R., Ramirez, S. Calderon, Calefice, L., Cali, S., Calvi, M., Gomez, M. Calvo, Magalhaes, P. Camargo, Bouzas, J. I. Cambon, Campana, P., Perez, D. H. Campora, Quezada, A. F. Campoverde, Capelli, S., Capriotti, L., Caravaca-Mora, R., Carbone, A., Salgado, L. Carcedo, Cardinale, R., Cardini, A., Carniti, P., Carus, L., Vidal, A. Casais, Caspary, R., Casse, G., Godinez, J. Castro, Cattaneo, M., Cavallero, G., Cavallini, V., Celani, S., Cervenkov, D., Cesare, S., Chadwick, A. J., Chahrour, I., Charles, M., Charpentier, Ph., Chatzianagnostou, E., Barajas, C. A. Chavez, Chefdeville, M., Chen, C., Chen, S., Chen, Z., Chernov, A., Chernyshenko, S., Chobanova, V., Cholak, S., Chrzaszcz, M., Chubykin, A., Chulikov, V., Ciambrone, P., Vidal, X. Cid, Ciezarek, G., Cifra, P., Clarke, P. E. L., Clemencic, M., Cliff, H. V., Closier, J., Toapaxi, C. Cocha, Coco, V., Cogan, J., Cogneras, E., Cojocariu, L., Collins, P., Colombo, T., Comerma-Montells, A., Congedo, L., Contu, A., Cooke, N., Corredoira, I., Correia, A., Corti, G., Meldrum, J. J. Cottee, Couturier, B., Craik, D. C., Torres, M. Cruz, Rivera, E. Curras, Currie, R., Da Silva, C. L., Dadabaev, S., Dai, L., Dai, X., Dall'Occo, E., Dalseno, J., D'Ambrosio, C., Daniel, J., Danilina, A., d'Argent, P., Davidson, A., Davies, J. E., Davis, A., Francisco, O. De Aguiar, De Angelis, C., De Benedetti, F., de Boer, J., De Bruyn, K., De Capua, S., De Cian, M., Da Graca, U. De Freitas Carneiro, De Lucia, E., De Miranda, J. M., De Paula, L., De Serio, M., De Simone, P., De Vellis, F., de Vries, J. A., Debernardis, F., Decamp, D., Dedu, V., Del Buono, L., Delaney, B., Dembinski, H. -P., Deng, J., Denysenko, V., Deschamps, O., Dettori, F., Dey, B., Di Nezza, P., Diachkov, I., Didenko, S., Ding, S., Dittmann, L., Dobishuk, V., Docheva, A. D., Dong, C., Donohoe, A. M., Dordei, F., Reis, A. C. dos, Dowling, A. D., Duan, W., Duda, P., Dudek, M. W., Dufour, L., Duk, V., Durante, P., Duras, M. M., Durham, J. M., Durmus, O. D., Dziurda, A., Dzyuba, A., Easo, S., Eckstein, E., Egede, U., Egorychev, A., Egorychev, V., Eisenhardt, S., Ejopu, E., Eklund, L., Elashri, M., Ellbracht, J., Ely, S., Ene, A., Epple, E., Eschle, J., Esen, S., Evans, T., Fabiano, F., Falcao, L. N., Fan, Y., Fang, B., Fantini, L., Faria, M., Farmer, K., Fazzini, D., Felkowski, L., Feng, M., Feo, M., Gomez, M. Fernandez, Fernez, A. D., Ferrari, F., Rodrigues, F. Ferreira, Ferrillo, M., Ferro-Luzzi, M., Filippov, S., Fini, R. A., Fiorini, M., Fischer, K. M., Fitzgerald, D. S., Fitzpatrick, C., Fleuret, F., Fontana, M., Foreman, L. F., Forty, R., Foulds-Holt, D., Sevilla, M. Franco, Frank, M., Franzoso, E., Frau, G., Frei, C., Friday, D. A., Fu, J., Fuehring, Q., Fujii, Y., Fulghesu, T., Gabriel, E., Galati, G., Galati, M. D., Torreira, A. Gallas, Galli, D., Gambetta, S., Gandelman, M., Gandini, P., Ganie, B., Gao, H., Gao, R., Gao, Y., Garau, M., Martin, L. M. Garcia, Moreno, P. Garcia, Pardiñas, J. García, Garg, K. G., Garrido, L., Gaspar, C., Geertsema, R. E., Gerken, L. L., Gersabeck, E., Gersabeck, M., Gershon, T., Ghorbanimoghaddam, Z., Giambastiani, L., Giasemis, F. I., Gibson, V., Giemza, H. K., Gilman, A. L., Giovannetti, M., Gioventù, A., Gironell, P. Gironella, Giugliano, C., Giza, M. A., Gkougkousis, E. L., Glaser, F. C., Gligorov, V. V., Göbel, C., Golobardes, E., Golubkov, D., Golutvin, A., Gomes, A., Fernandez, S. Gomez, Abrantes, F. Goncalves, Goncerz, M., Gong, G., Gooding, J. A., Gorelov, I. V., Gotti, C., Grabowski, J. P., Cardoso, L. A. Granado, Graugés, E., Graverini, E., Grazette, L., Graziani, G., Grecu, A. T., Greeven, L. M., Grieser, N. A., Grillo, L., Gromov, S., Gu, C., Guarise, M., Guittiere, M., Guliaeva, V., Günther, P. A., Guseinov, A. -K., Gushchin, E., Guz, Y., Gys, T., Habermann, K., Hadavizadeh, T., Hadjivasiliou, C., Haefeli, G., Haen, C., Haimberger, J., Hajheidari, M., Halvorsen, M. M., Hamilton, P. M., Hammerich, J., Han, Q., Han, X., Hansmann-Menzemer, S., Hao, L., Harnew, N., Hartmann, M., He, J., Hemmer, F., Henderson, C., Henderson, R. D. L., Hennequin, A. M., Hennessy, K., Henry, L., Herd, J., Gascon, P. Herrero, Heuel, J., Hicheur, A., Mendizabal, G. Hijano, Hill, D., Hollitt, S. E., Horswill, J., Hou, R., Hou, Y., Howarth, N., Hu, J., Hu, W., Hu, X., Huang, W., Hulsbergen, W., Hunter, R. J., Hushchyn, M., Hutchcroft, D., Ilin, D., Ilten, P., Inglessi, A., Iniukhin, A., Ishteev, A., Ivshin, K., Jacobsson, R., Jage, H., Elles, S. J. Jaimes, Jakobsen, S., Jans, E., Jashal, B. K., Jawahery, A., Jevtic, V., Jiang, E., Jiang, X., Jiang, Y., Jiang, Y. J., John, M., Johnson, D., Jones, C. R., Jones, T. P., Joshi, S., Jost, B., Jurik, N., Juszczak, I., Kaminaris, D., Kandybei, S., Kang, Y., Kar, C., Karacson, M., Karpenkov, D., Kauniskangas, A., Kautz, J. W., Keizer, F., Kenzie, M., Ketel, T., Khanji, B., Kharisova, A., Kholodenko, S., Khreich, G., Kirn, T., Kirsebom, V. S., Kitouni, O., Klaver, S., Kleijne, N., Klimaszewski, K., Kmiec, M. R., Koliiev, S., Kolk, L., Konoplyannikov, A., Kopciewicz, P., Koppenburg, P., Korolev, M., Kostiuk, I., Kot, O., Kotriakhova, S., Kozachuk, A., Kravchenko, P., Kravchuk, L., Kreps, M., Krokovny, P., Krupa, W., Krzemien, W., Kshyvanskyi, O. K., Kubat, J., Kubis, S., Kucharczyk, M., Kudryavtsev, V., Kulikova, E., Kupsc, A., Kutsenko, B. K., Lacarrere, D., Lai, A., Lampis, A., Lancierini, D., Gomez, C. Landesa, Lane, J. J., Lane, R., Langenbruch, C., Langer, J., Lantwin, O., Latham, T., Lazzari, F., Lazzeroni, C., Gac, R. Le, Lefèvre, R., Leflat, A., Legotin, S., Lehuraux, M., Cid, E. Lemos, Leroy, O., Lesiak, T., Leverington, B., Li, A., Li, H., Li, K., Li, L., Li, P., Li, P. -R., Li, Q., Li, S., Li, T., Li, Y., Lian, Z., Liang, X., Libralon, S., Lin, C., Lin, T., Lindner, R., Lisovskyi, V., Litvinov, R., Liu, F. L., Liu, G., Liu, K., Liu, S., Liu, Y., Liu, Y. L., Salvia, A. Lobo, Loi, A., Castro, J. Lomba, Long, T., Lopes, J. H., Huertas, A. Lopez, Soliño, S. López, Lucarelli, C., Lucchesi, D., Martinez, M. Lucio, Lukashenko, V., Luo, Y., Lupato, A., Luppi, E., Lynch, K., Lyu, X. -R., Ma, G. M., Ma, R., Maccolini, S., Machefert, F., Maciuc, F., Mack, B., Mackay, I., Mackey, L. M., Mohan, L. R. Madhan, Madurai, M. M., Maevskiy, A., Magdalinski, D., Maisuzenko, D., Majewski, M. W., Malczewski, J. J., Malde, S., Malentacca, L., Malinin, A., Maltsev, T., Manca, G., Mancinelli, G., Mancuso, C., Escalero, R. Manera, Manuzzi, D., Marangotto, D., Marchand, J. F., Marchevski, R., Marconi, U., Mariani, S., Benito, C. Marin, Marks, J., Marshall, A. M., Martelli, G., Martellotti, G., Martinazzoli, L., Martinelli, M., Santos, D. Martinez, Vidal, F. Martinez, Massafferri, A., Matev, R., Mathad, A., Matiunin, V., Matteuzzi, C., Mattioli, K. R., Mauri, A., Maurice, E., Mauricio, J., Mayencourt, P., Mazurek, M., McCann, M., Mcconnell, L., McGrath, T. H., McHugh, N. T., McNab, A., McNulty, R., Meadows, B., Meier, G., Melnychuk, D., Meng, F. M., Merk, M., Merli, A., Garcia, L. Meyer, Miao, D., Miao, H., Mikhasenko, M., Milanes, D. A., Minotti, A., Minucci, E., Miralles, T., Mitreska, B., Mitzel, D. S., Modak, A., Mödden, A., Mohammed, R. A., Moise, R. D., Mokhnenko, S., Mombächer, T., Monk, M., Monteil, S., Gomez, A. Morcillo, Morello, G., Morello, M. J., Morgenthaler, M. P., Morris, A. B., Morris, A. G., Mountain, R., Mu, H., Mu, Z. M., Muhammad, E., Muheim, F., Mulder, M., Müller, K., Muñoz-Rojas, F., Murta, R., Naik, P., Nakada, T., Nandakumar, R., Nanut, T., Nasteva, I., Needham, M., Neri, N., Neubert, S., Neufeld, N., Neustroev, P., Nicolini, J., Nicotra, D., Niel, E. M., Nikitin, N., Nogarolli, P., Nogga, P., Nolte, N. S., Normand, C., Fernandez, J. Novoa, Nowak, G., Nunez, C., Nur, H. N., Oblakowska-Mucha, A., Obraztsov, V., Oeser, T., Okamura, S., Okhotnikov, A., Okhrimenko, O., Oldeman, R., Oliva, F., Olocco, M., Onderwater, C. J. G., O'Neil, R. H., Goicochea, J. M. Otalora, Owen, P., Oyanguren, A., Ozcelik, O., Padeken, K. O., Pagare, B., Pais, P. R., Pajero, T., Palano, A., Palutan, M., Panshin, G., Paolucci, L., Papanestis, A., Pappagallo, M., Pappalardo, L. L., Pappenheimer, C., Parkes, C., Passalacqua, B., Passaleva, G., Passaro, D., Pastore, A., Patel, M., Patoc, J., Patrignani, C., Paul, A., Pawley, C. J., Pellegrino, A., Peng, J., Altarelli, M. Pepe, Perazzini, S., Pereima, D., Da Costa, H. Pereira, Castro, A. Pereiro, Perret, P., Perro, A., Petridis, K., Petrolini, A., Pfaller, J. P., Pham, H., Pica, L., Piccini, M., Pietrzyk, B., Pietrzyk, G., Pinci, D., Pisani, F., Pizzichemi, M., Placinta, V., Casasus, M. Plo, Polci, F., Lener, M. Poli, Poluektov, A., Polukhina, N., Polyakov, I., Polycarpo, E., Ponce, S., Popov, D., Poslavskii, S., Prasanth, K., Prouve, C., Pugatch, V., Punzi, G., Qasim, S., Qian, Q. Q., Qian, W., Qin, N., Qu, S., Quagliani, R., Trejo, R. I. Rabadan, Rademacker, J. H., Rama, M., García, M. Ramírez, De Oliveira, V. Ramos, Pernas, M. Ramos, Rangel, M. S., Ratnikov, F., Raven, G., De Miguel, M. Rebollo, Redi, F., Reich, J., Reiss, F., Ren, Z., Resmi, P. K., Ribatti, R., Ricart, G. R., Riccardi, D., Ricciardi, S., Richardson, K., Richardson-Slipper, M., Rinnert, K., Robbe, P., Robertson, G., Rodrigues, E., Fernandez, E. Rodriguez, Lopez, J. A. Rodriguez, Rodriguez, E. Rodriguez, Rogovskiy, A., Rolf, D. L., Roloff, P., Romanovskiy, V., Lamas, M. Romero, Vidal, A. Romero, Romolini, G., Ronchetti, F., Rong, T., Rotondo, M., Roy, S. R., Rudolph, M. S., Diaz, M. Ruiz, Fernandez, R. A. Ruiz, Vidal, J. Ruiz, Ryzhikov, A., Ryzka, J., Saavedra-Arias, J. J., Silva, J. J. Saborido, Sadek, R., Sagidova, N., Sahoo, D., Sahoo, N., Saitta, B., Salomoni, M., Gras, C. Sanchez, Sanderswood, I., Santacesaria, R., Rios, C. Santamarina, Santimaria, M., Santoro, L., Santovetti, E., Saputi, A., Saranin, D., Sarnatskiy, A. S., Sarpis, G., Sarpis, M., Satriano, C., Satta, A., Saur, M., Savrina, D., Sazak, H., Smead, L. G. Scantlebury, Scarabotto, A., Schael, S., Scherl, S., Schiller, M., Schindler, H., Schmelling, M., Schmidt, B., Schmitt, S., Schmitz, H., Schneider, O., Schopper, A., Schulte, N., Schulte, S., Schune, M. H., Schwemmer, R., Schwering, G., Sciascia, B., Sciuccati, A., Sellam, S., Semennikov, A., Senger, T., Soares, M. Senghi, Sergi, A., Serra, N., Sestini, L., Seuthe, A., Shang, Y., Shangase, D. M., Shapkin, M., Sharma, R. S., Shchemerov, I., Shchutska, L., Shears, T., Shekhtman, L., Shen, Z., Sheng, S., Shevchenko, V., Shi, B., Shi, Q., Shimizu, Y., Shmanin, E., Shorkin, R., Shupperd, J. D., Coutinho, R. Silva, Simi, G., Simone, S., Skidmore, N., Skwarnicki, T., Slater, M. W., Smallwood, J. C., Smith, E., Smith, K., Smith, M., Snoch, A., Lavra, L. Soares, Sokoloff, M. D., Soler, F. J. P., Solomin, A., Solovev, A., Solovyev, I., Song, R., Song, Y., Song, Y. S., De Almeida, F. L. Souza, De Paula, B. Souza, Norella, E. Spadaro, Spedicato, E., Speer, J. G., Spiridenkov, E., Spradlin, P., Sriskaran, V., Stagni, F., Stahl, M., Stahl, S., Stanislaus, S., Stein, E. N., Steinkamp, O., Stenyakin, O., Stevens, H., Strekalina, D., Su, Y., Suljik, F., Sun, J., Sun, L., Sun, Y., Sundfeld, D., Sutcliffe, W., Swallow, P. N., Swystun, F., Szabelski, A., Szumlak, T., Tan, Y., Tat, M. D., Terentev, A., Terzuoli, F., Teubert, F., Thomas, E., Thompson, D. J. D., Tilquin, H., Tisserand, V., T'Jampens, S., Tobin, M., Tomassetti, L., Tonani, G., Tong, X., Machado, D. Torres, Toscano, L., Tou, D. Y., Trippl, C., Tuci, G., Tuning, N., Uecker, L. H., Ukleja, A., Unverzagt, D. J., Ursov, E., Usachov, A., Ustyuzhanin, A., Uwer, U., Vagnoni, V., Valenti, G., Canudas, N. Valls, Van Hecke, H., van Herwijnen, E., Van Hulse, C. B., Van Laak, R., van Veghel, M., Vasquez, G., Gomez, R. Vazquez, Regueiro, P. Vazquez, Sierra, C. Vázquez, Vecchi, S., Velthuis, J. J., Veltri, M., Venkateswaran, A., Vesterinen, M., Diaz, M. Vieites, Vilasis-Cardona, X., Figueras, E. Vilella, Villa, A., Vincent, P., Volle, F. C., Bruch, D. vom, Voropaev, N., Vos, K., Vouters, G., Vrahas, C., Wagner, J., Walsh, J., Walton, E. J., Wan, G., Wang, C., Wang, G., Wang, J., Wang, M., Wang, N. W., Wang, R., Wang, X., Wang, X. W., Wang, Y., Wang, Z., Ward, J. A., Waterlaat, M., Watson, N. K., Websdale, D., Wei, Y., Wendel, J., Westhenry, B. D. C., White, D. J., Whitehead, M., Wiederhold, A. R., Wiedner, D., Wilkinson, G., Wilkinson, M. K., Williams, M., Williams, M. R. J., Williams, R., Wilson, F. F., Wislicki, W., Witek, M., Witola, L., Wong, C. P., Wormser, G., Wotton, S. A., Wu, H., Wu, J., Wu, Y., Wu, Z., Wyllie, K., Xian, S., Xiang, Z., Xie, Y., Xu, A., Xu, J., Xu, L., Xu, M., Xu, Z., Yang, D., Yang, K., Yang, S., Yang, X., Yang, Y., Yang, Z., Yeroshenko, V., Yeung, H., Yin, H., Yu, C. Y., Yu, J., Yuan, X., Zaffaroni, E., Zavertyaev, M., Zdybal, M., Zeng, C., Zeng, M., Zhang, C., Zhang, D., Zhang, J., Zhang, L., Zhang, S., Zhang, Y., Zhang, Y. Z., Zhao, Y., Zharkova, A., Zhelezov, A., Zheng, S. Z., Zheng, X. Z., Zheng, Y., Zhou, T., Zhou, X., Zhou, Y., Zhovkovska, V., Zhu, L. Z., Zhu, X., Zhukov, V., Zhuo, J., Zou, Q., Zuliani, D., and Zunica, G.
- Subjects
High Energy Physics - Experiment - Abstract
A measurement of the time-dependent ratio of the $D^0\rightarrow K^+\pi^-$ to $\overline{D}^0\rightarrow K^+\pi^-$ decay rates is reported. The analysis uses a sample of proton-proton collisions corresponding to an integrated luminosity of 6 fb$^-1$ recorded by the LHCb experiment from 2015 through 2018 at a center-of-mass energy of 13 TeV. The $D^0$ meson is required to originate from a $D^{*+}\rightarrow D^0\pi^+$ decay, such that its flavor at production is inferred from the charge of the accompanying pion. The measurement is performed simultaneously for the $K^+\pi^-$ and $K^-\pi^+$ final states, allowing both mixing and $CP$-violation parameters to be determined. The value of the ratio of the decay rates at production is determined to be $R_{K\pi} = (343.1 \pm 2.0) \times 10^{-5}$. The mixing parameters are measured to be $c_{K\pi} = (51.4 \pm 3.5) \times 10^{-4}$ and $c_{K\pi}^{\prime} = (13 \pm 4) \times 10^{-6}$, where $\sqrt{R_{K\pi}}c_{K\pi}$ is the linear coefficient of the expansion of the ratio as a function of decay time in units of the $D^0$ lifetime, and $c_{K\pi}^{\prime}$ is the quadratic coefficient, both averaged between the $K^+\pi^-$ and $K^-\pi^+$ final states. The precision is improved relative to the previous best measurement by approximately 60%. No evidence for $CP$ violation is found., Comment: All figures and tables, along with machine-readable versions and any supplementary material and additional information, are available at https://lhcbproject.web.cern.ch/Publications/LHCbProjectPublic/LHCb-PAPER-2024-008.html
- Published
- 2024