Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Observation of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates
Authors :
LHCb collaboration Aaij, R. Beteta, C. Abellán Ackernley, T. Adeva, B. Adinolfi, M. Afsharnia, H. Aidala, C. A. Aiola, S. Ajaltouni, Z. Akar, S. Albrecht, J. Alessio, F. Alexander, M. Albero, A. Alfonso Aliouche, Z. Alkhazov, G. Cartelle, P. Alvarez Amato, S. Amhis, Y. An, L. Anderlini, L. Andreianov, A. Andreotti, M. Archilli, F. Artamonov, A. Artuso, M. Arzymatov, K. Aslanides, E. Atzeni, M. Audurier, B. Bachmann, S. Bachmayer, M. Back, J. J. Rodriguez, P. Baladron Balagura, V. Baldini, W. Leite, J. Baptista Barlow, R. J. Barsuk, S. Barter, W. Bartolini, M. Baryshnikov, F. Basels, J. M. Bassi, G. Batsukh, B. Battig, A. Bay, A. Becker, M. Bedeschi, F. Bediaga, I. Beiter, A. Belavin, V. Belin, S. Bellee, V. Belous, K. Belov, I. Belyaev, I. Bencivenni, G. Ben-Haim, E. Berezhnoy, A. Bernet, R. Berninghoff, D. Bernstein, H. C. Bertella, C. Bertolin, A. Betancourt, C. Betti, F. Bezshyiko, Ia. Bhasin, S. Bhom, J. Bian, L. Bieker, M. S. Bifani, S. Billoir, P. Birch, M. Bishop, F. C. R. Bitadze, A. Bizzeti, A. Bjørn, M. Blago, M. P. Blake, T. Blanc, F. Blusk, S. Bobulska, D. Boelhauve, J. A. Garcia, O. Boente Boettcher, T. Boldyrev, A. Bondar, A. Bondar, N. Borghi, S. Borisyak, M. Borsato, M. Borsuk, J. T. Bouchiba, S. A. Bowcock, T. J. V. Boyer, A. Bozzi, C. Bradley, M. J. Braun, S. Rodriguez, A. Brea Brodski, M. Brodzicka, J. Gonzalo, A. Brossa Brundu, D. Buonaura, A. Burr, C. Bursche, A. Butkevich, A. Butter, J. S. Buytaert, J. Byczynski, W. Cadeddu, S. Cai, H. Calabrese, R. Calefice, L. Diaz, L. Calero Cali, S. Calladine, R. Calvi, M. Gomez, M. Calvo Magalhaes, P. Camargo Campana, P. Quezada, A. F. Campoverde Capelli, S. Capriotti, L. Carbone, A. Carboni, G. Cardinale, R. Cardini, A. Carli, I. Carniti, P. Carus, L. Akiba, K. Carvalho Vidal, A. Casais Casse, G. Cattaneo, M. Cavallero, G. Celani, S. Cerasoli, J. Chadwick, A. J. Chapman, M. G. Charles, M. Charpentier, Ph. Chatzikonstantinidis, G. Barajas, C. A. Chavez Chefdeville, M. Chen, C. Chen, S. Chernov, A. Chobanova, V. Cholak, S. Chrzaszcz, M. Chubykin, A. Chulikov, V. Ciambrone, P. Cicala, M. F. Vidal, X. Cid Ciezarek, G. Clarke, P. E. L. Clemencic, M. Cliff, H. V. Closier, J. Cobbledick, J. L. Coco, V. Coelho, J. A. B. Cogan, J. Cogneras, E. Cojocariu, L. Collins, P. Colombo, T. Congedo, L. Contu, A. Cooke, N. Coombs, G. Corti, G. Sobral, C. M. Costa Couturier, B. Craik, D. C. Crkovská, J. Torres, M. Cruz Currie, R. Da Silva, C. L. Dadabaev, S. Dall'Occo, E. Dalseno, J. D'Ambrosio, C. Danilina, A. d'Argent, P. Davis, A. Francisco, O. De Aguiar De Bruyn, K. De Capua, S. De Cian, M. De Miranda, J. M. De Paula, L. De Serio, M. De Simone, D. De Simone, P. de Vries, J. A. Dean, C. T. Decamp, D. Del Buono, L. Delaney, B. Dembinski, H. -P. Dendek, A. Denysenko, V. Derkach, D. Deschamps, O. Desse, F. Dettori, F. Dey, B. Di Canto, A. Di Cicco, A. Di Nezza, P. Didenko, S. Maronas, L. Dieste Dijkstra, H. Dobishuk, V. Donohoe, A. M. Dordei, F. Reis, A. C. dos Douglas, L. Dovbnya, A. Downes, A. G. Dreimanis, K. Dudek, M. W. Dufour, L. Duk, V. Durante, P. Durham, J. M. Dutta, D. Dziurda, A. Dzyuba, A. Easo, S. Egede, U. Egorychev, V. Eidelman, S. Eisenhardt, S. Ek-In, S. Eklund, L. Ely, S. Ene, A. Epple, E. Escher, S. Eschle, J. Esen, S. Evans, T. Falabella, A. Fan, J. Fan, Y. Fang, B. Farry, S. Fazzini, D. Féo, M. Prieto, A. Fernandez Arribas, J. M. Fernandez-tenllado Fernez, A. D. Ferrari, F. Lopes, L. Ferreira Rodrigues, F. Ferreira Sole, S. Ferreres Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, M. Filippov, S. Fini, R. A. Fiorini, M. Firlej, M. Fischer, K. M. Fitzgerald, D. S. Fitzpatrick, C. Fiutowski, T. Fkiaras, A. Fleuret, F. Fontana, M. Fontanelli, F. Forty, R. Lima, V. Franco Sevilla, M. Franco Frank, M. Franzoso, E. Frau, G. Frei, C. Friday, D. A. Fu, J. Fuehring, Q. Funk, W. Gabriel, E. Gaintseva, T. Torreira, A. Gallas Galli, D. Gambetta, S. Gan, Y. Gandelman, M. Gandini, P. Gao, Y. Garau, M. Martin, L. M. Garcia Moreno, P. Garcia Pardiñas, J. García Plana, B. Garcia Rosales, F. A. Garcia Garrido, L. Gaspar, C. Geertsema, R. E. Gerick, D. Gerken, L. L. Gersabeck, E. Gersabeck, M. Gershon, T. Gerstel, D. Ghez, Ph. Gibson, V. Giemza, H. K. Giovannetti, M. Gioventù, A. Gironell, P. Gironella Giubega, L. Giugliano, C. Gizdov, K. Gkougkousis, E. L. Gligorov, V. V. Göbel, C. Golobardes, E. Golubkov, D. Golutvin, A. Gomes, A. Fernandez, S. Gomez Abrantes, F. Goncalves Goncerz, M. Gong, G. Gorbounov, P. Gorelov, I. V. Gotti, C. Govorkova, E. Grabowski, J. P. Grammatico, T. Cardoso, L. A. Granado Graugés, E. Graverini, E. Graziani, G. Grecu, A. Greeven, L. M. Griffith, P. Grillo, L. Gromov, S. Cazon, B. R. Gruberg Gu, C. Guarise, M. Günther, P. A. Gushchin, E. Guth, A. Guz, Y. Gys, T. Hadavizadeh, T. Haefeli, G. Haen, C. Haimberger, J. Halewood-leagas, T. Hamilton, P. M. Hammerich, J. P. Han, Q. Han, X. Hancock, T. H. Hansmann-Menzemer, S. Harnew, N. Harrison, T. Hasse, C. Hatch, M. He, J. Hecker, M. Heijhoff, K. Heinicke, K. Hennequin, A. M. Hennessy, K. Henry, L. Heuel, J. Hicheur, A. Hill, D. Hilton, M. Hollitt, S. E. Hu, J. Hu, W. Hu, X. Huang, W. Huang, X. Hulsbergen, W. Hunter, R. J. Hushchyn, M. Hutchcroft, D. Hynds, D. Ibis, P. Idzik, M. Ilin, D. Ilten, P. Inglessi, A. Ishteev, A. Ivshin, K. Jacobsson, R. Jakobsen, S. Jans, E. Jashal, B. K. Jawahery, A. Jevtic, V. Jezabek, M. Jiang, F. John, M. Johnson, D. Jones, C. R. Jones, T. P. Jost, B. Jurik, N. Kandybei, S. Kang, Y. Karacson, M. Karpov, M. Keizer, F. Kenzie, M. Ketel, T. Khanji, B. Kharisova, A. Kholodenko, S. Kirn, T. Kirsebom, V. S. Kitouni, O. Klaver, S. Klimaszewski, K. Koliiev, S. Kondybayeva, A. Konoplyannikov, A. Kopciewicz, P. Kopecna, R. Koppenburg, P. Korolev, M. Kostiuk, I. Kot, O. Kotriakhova, S. Kravchenko, P. Kravchuk, L. Krawczyk, R. D. Kreps, M. Kress, F. Kretzschmar, S. Krokovny, P. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, W. Kucharczyk, M. Kudryavtsev, V. Kuindersma, H. S. Kunde, G. J. Kvaratskheliya, T. Lacarrere, D. Lafferty, G. Lai, A. Lampis, A. Lancierini, D. Lane, J. J. Lane, R. Lanfranchi, G. Langenbruch, C. Langer, J. Lantwin, O. Latham, T. Lazzari, F. Gac, R. Le Lee, S. H. Lefèvre, R. Leflat, A. Legotin, S. Leroy, O. Lesiak, T. Leverington, B. Li, H. Li, L. Li, P. Li, S. Li, Y. Li, Z. Liang, X. Lin, T. Lindner, R. Lisovskyi, V. Litvinov, R. Liu, G. Liu, H. Liu, S. Loi, A. Castro, J. Lomba Longstaff, I. Lopes, J. H. Lovell, G. H. Lu, Y. Lucchesi, D. Luchuk, S. Martinez, M. Lucio Lukashenko, V. Luo, Y. Lupato, A. Luppi, E. Lupton, O. Lusiani, A. Lyu, X. Ma, L. Ma, R. Maccolini, S. Machefert, F. Maciuc, F. Macko, V. Mackowiak, P. Maddrell-Mander, S. Madejczyk, O. Mohan, L. R. Madhan Maev, O. Maevskiy, A. Maisuzenko, D. Majewski, M. W. Malczewski, J. J. Malde, S. Malecki, B. Malinin, A. Maltsev, T. Malygina, H. Manca, G. Mancinelli, G. Manuzzi, D. Marangotto, D. Maratas, J. Marchand, J. F. Marconi, U. Mariani, S. Benito, C. Marin Marinangeli, M. Marks, J. Marshall, A. M. Marshall, P. J. Martellotti, G. Martinazzoli, L. Martinelli, M. Santos, D. Martinez Vidal, F. Martinez Massafferri, A. Materok, M. Matev, R. Mathad, A. Mathe, Z. Matiunin, V. Matteuzzi, C. Mattioli, K. R. Mauri, A. Maurice, E. Mauricio, J. Mazurek, M. McCann, M. Mcconnell, L. Mcgrath, T. H. McNab, A. McNulty, R. Mead, J. V. Meadows, B. Meier, G. Meinert, N. Melnychuk, D. Meloni, S. Merk, M. Merli, A. Garcia, L. Meyer Mikhasenko, M. Milanes, D. A. Millard, E. Milovanovic, M. Minard, M. -N. Minotti, A. Minzoni, L. Mitchell, S. E. Mitreska, B. Mitzel, D. S. Mödden, A. Mohammed, R. A. Moise, R. D. Mombächer, T. Monroy, I. A. Monteil, S. Morandin, M. Morello, G. Morello, M. J. Moron, J. Morris, A. B. Morris, A. G. Mountain, R. Mu, H. Muheim, F. Mulder, M. Müller, D. Müller, K. Murphy, C. H. Murray, D. Muzzetto, P. Naik, P. Nakada, T. Nandakumar, R. Nanut, T. Nasteva, I. Needham, M. Neri, I. Neri, N. Neubert, S. Neufeld, N. Newcombe, R. Nguyen, T. D. Nguyen-Mau, C. Niel, E. M. Nieswand, S. Nikitin, N. Nolte, N. S. Normand, C. Nunez, C. Oblakowska-Mucha, A. Obraztsov, V. O'Hanlon, D. P. Oldeman, R. Olivares, M. E. Onderwater, C. J. G. O'neil, R. H. Ossowska, A. Goicochea, J. M. Otalora Ovsiannikova, T. Owen, P. Oyanguren, A. Pagare, B. Pais, P. R. Pajero, T. Palano, A. Palutan, M. Pan, Y. Panshin, G. Papanestis, A. Pappagallo, M. Pappalardo, L. L. Pappenheimer, C. Parker, W. Parkes, C. Parkinson, C. J. Passalacqua, B. Passaleva, G. Pastore, A. Patel, M. Patrignani, C. Pawley, C. J. Pearce, A. Pellegrino, A. Altarelli, M. Pepe Perazzini, S. Pereima, D. Perret, P. Petrenko, I. Petric, M. Petridis, K. Petrolini, A. Petrov, A. Petrucci, S. Petruzzo, M. Pham, T. T. H. Philippov, A. Pica, L. Piccini, M. Pietrzyk, B. Pietrzyk, G. Pili, M. Pinci, D. Pisani, F. K, Resmi P. Placinta, V. Plews, J. Casasus, M. Plo Polci, F. Lener, M. Poli Poliakova, M. Poluektov, A. Polukhina, N. Polyakov, I. Polycarpo, E. Pomery, G. J. Ponce, S. Popov, D. Popov, S. Poslavskii, S. Prasanth, K. Promberger, L. Prouve, C. Pugatch, V. Pullen, H. Punzi, G. Qi, H. Qian, W. Qin, J. Qin, N. Quagliani, R. Quintana, B. Raab, N. V. Trejo, R. I. Rabadan Rachwal, B. Rademacker, J. H. Rama, M. Pernas, M. Ramos Rangel, M. S. Ratnikov, F. Raven, G. Reboud, M. Redi, F. Reiss, F. Alepuz, C. Remon Ren, Z. Renaudin, V. Ribatti, R. Ricciardi, S. Rinnert, K. Robbe, P. Robertson, G. Rodrigues, A. B. Rodrigues, E. Lopez, J. A. Rodriguez Rollings, A. Roloff, P. Romanovskiy, V. Lamas, M. Romero Vidal, A. Romero Roth, J. D. Rotondo, M. Rudolph, M. S. Ruf, T. Vidal, J. Ruiz Ryzhikov, A. Ryzka, J. Silva, J. J. Saborido Sagidova, N. Sahoo, N. Saitta, B. Salomoni, M. Gonzalo, D. Sanchez Gras, C. Sanchez Santacesaria, R. Rios, C. Santamarina Santimaria, M. Santovetti, E. Saranin, D. Sarpis, G. Sarpis, M. Sarti, A. Satriano, C. Satta, A. Saur, M. Savrina, D. Sazak, H. Smead, L. G. Scantlebury Scarabotto, A. Schael, S. Schiller, M. Schindler, H. Schmelling, M. Schmidt, B. Schneider, O. Schopper, A. Schubiger, M. Schulte, S. Schune, M. H. Schwemmer, R. Sciascia, B. Sellam, S. Semennikov, A. Soares, M. Senghi Sergi, A. Serra, N. Sestini, L. Seuthe, A. Seyfert, P. Shang, Y. Shangase, D. M. Shapkin, M. Shchemerov, I. Shchutska, L. Shears, T. Shekhtman, L. Shen, Z. Shevchenko, V. Shields, E. B. Shmanin, E. Shupperd, J. D. Siddi, B. G. Coutinho, R. Silva Simi, G. Simone, S. Skidmore, N. Skwarnicki, T. Slater, M. W. Slazyk, I. Smallwood, J. C. Smeaton, J. G. Smetkina, A. Smith, E. Smith, M. Snoch, A. Soares, M. Lavra, L. Soares Sokoloff, M. D. Soler, F. J. P. Solovev, A. Solovyev, I. De Almeida, F. L. Souza De Paula, B. Souza Spaan, B. Norella, E. Spadaro Spradlin, P. Stagni, F. Stahl, M. Stahl, S. Stefko, P. Steinkamp, O. Stenyakin, O. Stevens, H. Stone, S. Stramaglia, M. E. Straticiuc, M. Strekalina, D. Suljik, F. Sun, J. Sun, L. Sun, Y. Svihra, P. Swallow, P. N. Swientek, K. Szabelski, A. Szumlak, T. Szymanski, M. Taneja, S. Tanner, A. R. Terentev, A. Teubert, F. Thomas, E. Thomson, K. A. Tisserand, V. T'Jampens, S. Tobin, M. Tomassetti, L. Machado, D. Torres Tou, D. Y. Tran, M. T. Trifonova, E. Trippl, C. Tuci, G. Tully, A. Tuning, N. Ukleja, A. Unverzagt, D. J. Ursov, E. Usachov, A. Ustyuzhanin, A. Uwer, U. Vagner, A. Vagnoni, V. Valassi, A. Valenti, G. Canudas, N. Valls van Beuzekom, M. Van Dijk, M. van Herwijnen, E. Van Hulse, C. B. van Veghel, M. Gomez, R. Vazquez Regueiro, P. Vazquez Sierra, C. Vázquez Vecchi, S. Velthuis, J. J. Veltri, M. Venkateswaran, A. Veronesi, M. Vesterinen, M. Vieira, D. Diaz, M. Vieites Viemann, H. Vilasis-Cardona, X. Figueras, E. Vilella Villa, A. Vincent, P. Bruch, D. Vom Vorobyev, A. Vorobyev, V. Voropaev, N. Vos, K. Waldi, R. Walsh, J. Wang, C. Wang, J. Wang, M. Wang, R. Wang, Y. Wang, Z. Wark, H. M. Watson, N. K. Weber, S. G. Websdale, D. Weisser, C. Westhenry, B. D. C. White, D. J. Whitehead, M. Wiedner, D. Wilkinson, G. Wilkinson, M. Williams, I. Williams, M. Williams, M. R. J. Wilson, F. F. Wislicki, W. Witek, M. Witola, L. Wormser, G. Wotton, S. A. Wu, H. Wyllie, K. Xiang, Z. Xiao, D. Xie, Y. Xu, A. Xu, J. Xu, L. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Yang, D. Yang, S. Yang, Y. Yang, Z. Yao, Y. Yeomans, L. E. Yin, H. Yu, J. Yuan, X. Yushchenko, O. Zaffaroni, E. Zavertyaev, M. Zdybal, M. Zenaiev, O. Zeng, M. Zhang, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, Y. Zharkova, A. Zhelezov, A. Zheng, Y. Zhou, X. Zhou, Y. Zhu, X. Zhu, Z. Zhukov, V. Zonneveld, J. B. Zou, Q. Zucchelli, S. Zuliani, D. Zunica, G.
Source :
Phys. Rev. Lett. 127, 111801 (2021); erratum: Phys. Rev. Lett. 131, 079901 (2023)
Publication Year :
2021
Abstract
A measurement of mixing and $C\!P$ violation in neutral charm mesons is performed using data reconstructed in proton-proton collisions collected by the LHCb experiment from 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.4$\textrm{fb}^{-1}$. A total of $30.6$ million $D^{0}\rightarrow K^{0}_{\mathrm{S}}\pi^{+}\pi^{-}$ decays are analyzed using a method optimized for the measurement of the mass difference between neutral charm-meson eigenstates. Allowing for $C\!P$ violation in mixing and in the interference between mixing and decay, the mass and decay-width differences are measured to be $x_{C\!P} = \left[3.97\pm0.46\textrm{(stat)}\pm 0.29\textrm{(syst)}\right]\times10^{-3}$ and $y_{C\!P} = \left[4.59\pm1.20\textrm{(stat)}\pm0.85\textrm{(syst)}\right]\times10^{-3}$, respectively. The $C\!P$-violating parameters are measured as $\Delta x = \left[-0.27\pm0.18\textrm{(stat)}\pm0.01\textrm{(syst)}\right]\times10^{-3}$ and $\Delta y = \left[0.20\pm0.36\textrm{(stat)}\pm0.13\textrm{(syst)}\right]\times10^{-3}$. This is the first observation of a nonzero mass difference in the $D^0$ meson system, with a significance exceeding seven standard deviations. The data are consistent with $C\!P$ symmetry, and improve existing constraints on the associated parameters.<br />Comment: All figures and tables, along with machine-readable versions and any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2021-009.html (LHCb public pages). Updated to correct sign of reported value of phi
Details
Database :
arXiv
Journal :
Phys. Rev. Lett. 127, 111801 (2021); erratum: Phys. Rev. Lett. 131, 079901 (2023)
Publication Type :
Report
Accession number :
edsarx.2106.03744
Document Type :
Working Paper
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.111801