Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Measurement of branching fractions and direct $CP$ asymmetries for $B \to K\pi$ and $B\to\pi\pi$ decays at Belle II
Authors :
Belle II Collaboration Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Aihara, H. Akopov, N. Aloisio, A. Ky, N. Anh Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, T. Aushev, V. Aversano, M. Babu, V. Bae, H. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Barrett, M. Baudot, J. Bauer, M. Baur, A. Beaubien, A. Becherer, F. Becker, J. Behera, P. K. Bennett, J. V. Bernlochner, F. U. Bertacchi, V. Bertemes, M. Bertholet, E. Bessner, M. Bettarini, S. Bhuyan, B. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bolz, A. Bondar, A. Borah, J. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Briere, R. A. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Cerasoli, J. Chang, M. -C. Chang, P. Cheaib, R. Cheema, P. Chekelian, V. Chen, C. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Corona, L. Cremaldi, L. M. Das, S. Dattola, F. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Nuccio, M. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dey, S. De Yta-Hernandez, A. Dhamija, R. Di Canto, A. Di Capua, F. Dingfelder, J. Doležal, Z. Jiménez, I. Domínguez Dong, T. V. Dorigo, M. Dort, K. Dossett, D. Dreyer, S. Dubey, S. Dujany, G. Ecker, P. Eliachevitch, M. Epifanov, D. Feichtinger, P. Ferber, T. Ferlewicz, D. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Frey, A. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Ganiev, E. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Garmash, A. Gaudino, G. Gaur, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Glazov, A. Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Grace, P. Gradl, W. Grammatico, T. Granderath, S. Graziani, E. Greenwald, D. Gruberová, Z. Gu, T. Guan, Y. Gudkova, K. Halder, S. Han, Y. Hara, T. Hayasaka, K. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Hedges, M. T. Heidelbach, A. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Hershenhorn, A. Higuchi, T. Hill, E. C. Hoek, M. Hohmann, M. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Ito, S. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jaffe, D. E. Jang, E. -J. Ji, Q. P. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kalita, D. Kaliyar, A. B. Kandra, J. Kang, K. H. Kang, S. Karyan, G. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Kiesling, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kindo, H. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Konno, T. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Kowalewski, R. Kraetzschmar, T. M. G. Križan, P. Krokovny, P. Kulii, Y. Kuhr, T. Kumar, M. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lacaprara, S. Lai, Y. -T. Lam, T. Lanceri, L. Lange, J. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Leitl, P. Levit, D. Lewis, P. M. Li, C. Li, L. K. Li, Y. Libby, J. Lin, S. Liu, Q. Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Ma, Y. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Maity, S. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martel, L. Martellini, C. Martini, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Matsuda, T. Matsuoka, K. Matvienko, D. Maurya, S. K. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Merola, M. Metzner, F. Milesi, M. Miller, C. Mirra, M. Miyabayashi, K. Mizuk, R. Mohanty, G. B. Molina-Gonzalez, N. Mondal, S. Moneta, S. Moser, H. -G. Mrvar, M. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Charan, A. Narimani Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, L. Nayak, M. Nazaryan, G. Nisar, N. K. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Onuki, Y. Oskin, P. Otani, F. Pakhlov, P. Pakhlova, G. Paladino, A. Panta, A. Paoloni, E. Pardi, S. Parham, K. Park, H. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Patra, S. Paul, S. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Pham, F. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podesta-Lerma, P. L. M. Podobnik, T. Pokharel, S. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Purwar, H. Rad, N. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Robertson, S. H. Roehrken, M. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Russo, G. Sahoo, D. Sandilya, S. Sangal, A. Santelj, L. Sato, Y. Savinov, V. Scavino, B. Schmitt, C. Schwanda, C. Schwartz, A. J. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, C. Shi, X. D. Shillington, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, J. Sobie, R. J. Sobotzik, M. Soffer, A. Sokolov, A. Solovieva, E. Spataro, S. Spruck, B. Starič, M. Stavroulakis, P. Stefkova, S. Stottler, Z. S. Stroili, R. Strube, J. Sumihama, M. Sumisawa, K. Sutcliffe, W. Svidras, H. Takahashi, M. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tanigawa, H. Tenchini, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Tonelli, D. Torassa, E. Toutounji, N. Trabelsi, K. Tsaklidis, I. Uchida, M. Ueda, I. Uematsu, Y. Uglov, T. Unger, K. Unno, Y. Uno, K. Uno, S. Urquijo, P. Ushiroda, Y. Vahsen, S. E. van Tonder, R. Varner, G. S. Varvell, K. E. Veronesi, M. Vismaya, V. S. Vitale, L. Vobbilisetti, V. Volpe, R. Wach, B. Wakai, M. Wakeling, H. M. Wallner, S. Wang, E. Wang, M. -Z. Wang, Z. Warburton, A. Watanabe, M. Watanuki, S. Welsch, M. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yang, S. B. Yelton, J. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yuan, C. Z. Yusa, Y. Zani, L. Zhang, Y. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhukova, V. I. Žlebčík, R. Belle II Collaboration Adachi, I. Aggarwal, L. Ahmed, H. Aihara, H. Akopov, N. Aloisio, A. Ky, N. Anh Asner, D. M. Atmacan, H. Aushev, T. Aushev, V. Aversano, M. Babu, V. Bae, H. Bahinipati, S. Bambade, P. Banerjee, Sw. Bansal, S. Barrett, M. Baudot, J. Bauer, M. Baur, A. Beaubien, A. Becherer, F. Becker, J. Behera, P. K. Bennett, J. V. Bernlochner, F. U. Bertacchi, V. Bertemes, M. Bertholet, E. Bessner, M. Bettarini, S. Bhuyan, B. Bianchi, F. Bilka, T. Biswas, D. Bobrov, A. Bodrov, D. Bolz, A. Bondar, A. Borah, J. Bozek, A. Bračko, M. Branchini, P. Briere, R. A. Browder, T. E. Budano, A. Bussino, S. Campajola, M. Cao, L. Casarosa, G. Cecchi, C. Cerasoli, J. Chang, M. -C. Chang, P. Cheaib, R. Cheema, P. Chekelian, V. Chen, C. Cheon, B. G. Chilikin, K. Chirapatpimol, K. Cho, H. -E. Cho, K. Cho, S. -J. Choi, S. -K. Choudhury, S. Cochran, J. Corona, L. Cremaldi, L. M. Das, S. Dattola, F. De La Cruz-Burelo, E. De La Motte, S. A. De Nardo, G. De Nuccio, M. De Pietro, G. de Sangro, R. Destefanis, M. Dey, S. De Yta-Hernandez, A. Dhamija, R. Di Canto, A. Di Capua, F. Dingfelder, J. Doležal, Z. Jiménez, I. Domínguez Dong, T. V. Dorigo, M. Dort, K. Dossett, D. Dreyer, S. Dubey, S. Dujany, G. Ecker, P. Eliachevitch, M. Epifanov, D. Feichtinger, P. Ferber, T. Ferlewicz, D. Fillinger, T. Finck, C. Finocchiaro, G. Fodor, A. Forti, F. Frey, A. Fulsom, B. G. Gabrielli, A. Ganiev, E. Garcia-Hernandez, M. Garg, R. Garmash, A. Gaudino, G. Gaur, V. Gaz, A. Gellrich, A. Ghevondyan, G. Ghosh, D. Ghumaryan, H. Giakoustidis, G. Giordano, R. Giri, A. Glazov, A. Gobbo, B. Godang, R. Gogota, O. Goldenzweig, P. Grace, P. Gradl, W. Grammatico, T. Granderath, S. Graziani, E. Greenwald, D. Gruberová, Z. Gu, T. Guan, Y. Gudkova, K. Halder, S. Han, Y. Hara, T. Hayasaka, K. Hayashii, H. Hazra, S. Hearty, C. Hedges, M. T. Heidelbach, A. de la Cruz, I. Heredia Villanueva, M. Hernández Hershenhorn, A. Higuchi, T. Hill, E. C. Hoek, M. Hohmann, M. Horak, P. Hsu, C. -L. Humair, T. Iijima, T. Inami, K. Ipsita, N. Ishikawa, A. Ito, S. Itoh, R. Iwasaki, M. Jackson, P. Jacobs, W. W. Jaffe, D. E. Jang, E. -J. Ji, Q. P. Jia, S. Jin, Y. Johnson, A. Joo, K. K. Junkerkalefeld, H. Kalita, D. Kaliyar, A. B. Kandra, J. Kang, K. H. Kang, S. Karyan, G. Kawasaki, T. Keil, F. Ketter, C. Kiesling, C. Kim, C. -H. Kim, D. Y. Kim, K. -H. Kim, Y. -K. Kindo, H. Kinoshita, K. Kodyš, P. Koga, T. Kohani, S. Kojima, K. Konno, T. Korobov, A. Korpar, S. Kovalenko, E. Kowalewski, R. Kraetzschmar, T. M. G. Križan, P. Krokovny, P. Kulii, Y. Kuhr, T. Kumar, M. Kumar, R. Kumara, K. Kunigo, T. Kuzmin, A. Kwon, Y. -J. Lacaprara, S. Lai, Y. -T. Lam, T. Lanceri, L. Lange, J. S. Laurenza, M. Leboucher, R. Diberder, F. R. Le Leitl, P. Levit, D. Lewis, P. M. Li, C. Li, L. K. Li, Y. Libby, J. Lin, S. Liu, Q. Y. Liu, Z. Q. Liventsev, D. Longo, S. Lueck, T. Lyu, C. Ma, Y. Maggiora, M. Maharana, S. P. Maiti, R. Maity, S. Mancinelli, G. Manfredi, R. Manoni, E. Mantovano, M. Marcantonio, D. Marcello, S. Marinas, C. Martel, L. Martellini, C. Martini, A. Martinov, T. Massaccesi, L. Masuda, M. Matsuda, T. Matsuoka, K. Matvienko, D. Maurya, S. K. McKenna, J. A. Mehta, R. Meier, F. Merola, M. Metzner, F. Milesi, M. Miller, C. Mirra, M. Miyabayashi, K. Mizuk, R. Mohanty, G. B. Molina-Gonzalez, N. Mondal, S. Moneta, S. Moser, H. -G. Mrvar, M. Mussa, R. Nakamura, I. Nakao, M. Nakazawa, Y. Charan, A. Narimani Naruki, M. Natkaniec, Z. Natochii, A. Nayak, L. Nayak, M. Nazaryan, G. Nisar, N. K. Nishida, S. Ogawa, S. Ono, H. Onuki, Y. Oskin, P. Otani, F. Pakhlov, P. Pakhlova, G. Paladino, A. Panta, A. Paoloni, E. Pardi, S. Parham, K. Park, H. Park, S. -H. Paschen, B. Passeri, A. Patra, S. Paul, S. Pedlar, T. K. Peruzzi, I. Peschke, R. Pestotnik, R. Pham, F. Piccolo, M. Piilonen, L. E. Podesta-Lerma, P. L. M. Podobnik, T. Pokharel, S. Praz, C. Prell, S. Prencipe, E. Prim, M. T. Purwar, H. Rad, N. Rados, P. Raeuber, G. Raiz, S. Reif, M. Reiter, S. Remnev, M. Ripp-Baudot, I. Rizzo, G. Robertson, S. H. Roehrken, M. Roney, J. M. Rostomyan, A. Rout, N. Russo, G. Sahoo, D. Sandilya, S. Sangal, A. Santelj, L. Sato, Y. Savinov, V. Scavino, B. Schmitt, C. Schwanda, C. Schwartz, A. J. Seino, Y. Selce, A. Senyo, K. Serrano, J. Sevior, M. E. Sfienti, C. Shan, W. Sharma, C. Shi, X. D. Shillington, T. Shiu, J. -G. Shtol, D. Sibidanov, A. Simon, F. Singh, J. B. Skorupa, J. Sobie, R. J. Sobotzik, M. Soffer, A. Sokolov, A. Solovieva, E. Spataro, S. Spruck, B. Starič, M. Stavroulakis, P. Stefkova, S. Stottler, Z. S. Stroili, R. Strube, J. Sumihama, M. Sumisawa, K. Sutcliffe, W. Svidras, H. Takahashi, M. Takizawa, M. Tamponi, U. Tanida, K. Tanigawa, H. Tenchini, F. Thaller, A. Tittel, O. Tiwary, R. Tonelli, D. Torassa, E. Toutounji, N. Trabelsi, K. Tsaklidis, I. Uchida, M. Ueda, I. Uematsu, Y. Uglov, T. Unger, K. Unno, Y. Uno, K. Uno, S. Urquijo, P. Ushiroda, Y. Vahsen, S. E. van Tonder, R. Varner, G. S. Varvell, K. E. Veronesi, M. Vismaya, V. S. Vitale, L. Vobbilisetti, V. Volpe, R. Wach, B. Wakai, M. Wakeling, H. M. Wallner, S. Wang, E. Wang, M. -Z. Wang, Z. Warburton, A. Watanabe, M. Watanuki, S. Welsch, M. Wessel, C. Won, E. Xu, X. P. Yabsley, B. D. Yamada, S. Yan, W. Yang, S. B. Yelton, J. Yin, J. H. Yoshihara, K. Yuan, C. Z. Yusa, Y. Zani, L. Zhang, Y. Zhilich, V. Zhou, J. S. Zhou, Q. D. Zhukova, V. I. Žlebčík, R.
Publication Year :
2023
Abstract
We report measurements of the branching fractions and direct $\it{CP}$ asymmetries of the decays $B^0 \to K^+ \pi^-$, $B^+ \to K^+ \pi^0$, $B^+ \to K^0 \pi^+$, and $B^0 \to K^0 \pi^0$, and use these for testing the standard model through an isospin-based sum rule. In addition, we measure the branching fraction and direct $\it{CP}$ asymmetry of the decay $B^+ \to \pi^+\pi^0$ and the branching fraction of the decay $B^0 \to \pi^+\pi^-$. The data are collected with the Belle II detector from $e^+e^-$ collisions at the $\Upsilon(4S)$ resonance produced by the SuperKEKB asymmetric-energy collider and contain $387\times 10^6$ bottom-antibottom meson pairs. Signal yields are determined in two-dimensional fits to background-discriminating variables, and range from 500 to 3900 decays, depending on the channel. We obtain $-0.03 \pm 0.13 \pm 0.04$ for the sum rule, in agreement with the standard model expectation of zero and with a precision comparable to the best existing determinations.