Journal of High Energy Physics (Feb 2022)

Combined analysis of Belle and Belle II data to determine the CKM angle ϕ 3 using B + → D( K S 0 $$ {K}_S^0 $$ h + h − )h + decays

  • The Belle and Belle II collaborations,
  • F. Abudinén,
  • L. Aggarwal,
  • H. Ahmed,
  • H. Aihara,
  • N. Akopov,
  • S. Al Said,
  • A. Aloisio,
  • N. Anh Ky,
  • D. M. Asner,
  • H. Atmacan,
  • V. Aushev,
  • R. Ayad,
  • V. Babu,
  • S. Bacher,
  • S. Baehr,
  • S. Bahinipati,
  • P. Bambade,
  • Sw. Banerjee,
  • S. Bansal,
  • J. Baudot,
  • J. Becker,
  • P. K. Behera,
  • K. Belous,
  • J. V. Bennett,
  • F. U. Bernlochner,
  • M. Bertemes,
  • E. Bertholet,
  • M. Bessner,
  • S. Bettarini,
  • F. Bianchi,
  • T. Bilka,
  • D. Biswas,
  • A. Bobrov,
  • D. Bodrov,
  • G. Bonvicini,
  • J. Borah,
  • A. Bozek,
  • M. Bračko,
  • P. Branchini,
  • R. A. Briere,
  • T. E. Browder,
  • A. Budano,
  • S. Bussino,
  • M. Campajola,
  • L. Cao,
  • G. Casarosa,
  • C. Cecchi,
  • D. Červenkov,
  • P. Cheema,
  • V. Chekelian,
  • A. Chen,
  • B. G. Cheon,
  • K. Chilikin,
  • K. Chirapatpimol,
  • H.-E. Cho,
  • S.-J. Cho,
  • S.-K. Choi,
  • Y. Choi,
  • S. Choudhury,
  • D. Cinabro,
  • L. Corona,
  • S. Cunliffe,
  • T. Czank,
  • S. Das,
  • F. Dattola,
  • E. De La Cruz-Burelo,
  • G. de Marino,
  • S. K. Maurya,
  • G. De Nardo,
  • M. De Nuccio,
  • G. De Pietro,
  • R. de Sangro,
  • M. Destefanis,
  • S. Dey,
  • A. De Yta-Hernandez,
  • R. Dhamija,
  • A. Di Canto,
  • Z. Doležal,
  • I. Domínguez Jiménez,
  • T. V. Dong,
  • M. Dorigo,
  • D. Dossett,
  • S. Dubey,
  • G. Dujany,
  • M. Eliachevitch,
  • D. Epifanov,
  • P. Feichtinger,
  • D. Ferlewicz,
  • T. Fillinger,
  • S. Fiore,
  • A. Fodor,
  • F. Forti,
  • B. G. Fulsom,
  • A. Gabrielli,
  • E. Ganiev,
  • M. Garcia-Hernandez,
  • V. Gaur,
  • A. Gaz,
  • R. Giordano,
  • A. Giri,
  • A. Glazov,
  • R. Godang,
  • P. Goldenzweig,
  • B. Golob,
  • W. Gradl,
  • E. Graziani,
  • D. Greenwald,
  • T. Gu,
  • Y. Guan,
  • K. Gudkova,
  • J. Guilliams,
  • C. Hadjivasiliou,
  • S. Halder,
  • T. Hara,
  • O. Hartbrich,
  • K. Hayasaka,
  • H. Hayashii,
  • S. Hazra,
  • I. Heredia de la Cruz,
  • A. Hershenhorn,
  • T. Higuchi,
  • E. C. Hill,
  • W.-S. Hou,
  • C.-L. Hsu,
  • T. Iijima,
  • K. Inami,
  • A. Ishikawa,
  • M. Iwasaki,
  • W. W. Jacobs,
  • E.-J. Jang,
  • Y. Jin,
  • H. Junkerkalefeld,
  • A. B. Kaliyar,
  • K. H. Kang,
  • R. Karl,
  • G. Karyan,
  • Y. Kato,
  • C. Ketter,
  • C. Kiesling,
  • C.-H. Kim,
  • D. Y. Kim,
  • K.-H. Kim,
  • Y.-K. Kim,
  • K. Kinoshita,
  • P. Kodyš,
  • T. Koga,
  • S. Kohani,
  • S. Korpar,
  • E. Kovalenko,
  • T. M. G. Kraetzschmar,
  • P. Križan,
  • P. Krokovny,
  • T. Kuhr,
  • J. Kumar,
  • M. Kumar,
  • R. Kumar,
  • K. Kumara,
  • A. Kuzmin,
  • Y.-J. Kwon,
  • S. Lacaprara,
  • Y.-T. Lai,
  • C. La Licata,
  • L. Lanceri,
  • J. S. Lange,
  • R. Leboucher,
  • S. C. Lee,
  • P. Leitl,
  • J. Li,
  • S. X. Li,
  • L. Li Gioi,
  • J. Libby,
  • K. Lieret,
  • Z. Liptak,
  • Q. Y. Liu,
  • D. Liventsev,
  • S. Longo,
  • T. Lueck,
  • C. Lyu,
  • M. Maggiora,
  • R. Maiti,
  • S. Maity,
  • R. Manfredi,
  • E. Manoni,
  • S. Marcello,
  • A. Martini,
  • L. Massaccesi,
  • M. Masuda,
  • K. Matsuoka,
  • D. Matvienko,
  • J. A. McKenna,
  • F. Meier,
  • M. Merola,
  • F. Metzner,
  • M. Milesi,
  • C. Miller,
  • K. Miyabayashi,
  • R. Mizuk,
  • G. B. Mohanty,
  • N. Molina-Gonzalez,
  • H.-G. Moser,
  • F. Mueller,
  • C. Murphy,
  • R. Mussa,
  • K. R. Nakamura,
  • T. Nakano,
  • M. Nakao,
  • M. Naruki,
  • D. Narwal,
  • A. Natochii,
  • L. Nayak,
  • M. Nayak,
  • G. Nazaryan,
  • N. K. Nisar,
  • S. Nishida,
  • K. Nishimura,
  • Y. Onishchuk,
  • H. Ono,
  • P. Oskin,
  • G. Pakhlova,
  • A. Paladino,
  • A. Panta,
  • E. Paoloni,
  • K. Parham,
  • S.-H. Park,
  • A. Passeri,
  • A. Pathak,
  • S. Patra,
  • R. Pestotnik,
  • L. E. Piilonen,
  • T. Podobnik,
  • S. Pokharel,
  • L. Polat,
  • C. Praz,
  • S. Prell,
  • E. Prencipe,
  • M. T. Prim,
  • H. Purwar,
  • A. Rabusov,
  • P. Rados,
  • S. Raiz,
  • S. Reiter,
  • M. Remnev,
  • I. Ripp-Baudot,
  • G. Rizzo,
  • L. B. Rizzuto,
  • S. H. Robertson,
  • M. Röhrken,
  • J. M. Roney,
  • A. Rostomyan,
  • N. Rout,
  • D. Sahoo,
  • D. A. Sanders,
  • S. Sandilya,
  • L. Santelj,
  • Y. Sato,
  • V. Savinov,
  • B. Scavino,
  • G. Schnell,
  • J. Schueler,
  • A. J. Schwartz,
  • Y. Seino,
  • A. Selce,
  • K. Senyo,
  • M. E. Sevior,
  • M. Shapkin,
  • C. Sharma,
  • T. Shillington,
  • B. Shwartz,
  • A. Sibidanov,
  • F. Simon,
  • J. B. Singh,
  • A. Soffer,
  • E. Solovieva,
  • S. Spataro,
  • B. Spruck,
  • S. Stefkova,
  • Z. S. Stottler,
  • R. Stroili,
  • K. Sumisawa,
  • W. Sutcliffe,
  • S. Y. Suzuki,
  • M. Tabata,
  • M. Takizawa,
  • K. Tanida,
  • F. Tenchini,
  • R. Tiwary,
  • D. Tonelli,
  • E. Torassa,
  • K. Trabelsi,
  • M. Uchida,
  • I. Ueda,
  • T. Uglov,
  • K. Uno,
  • S. Uno,
  • Y. Ushiroda,
  • S. E. Vahsen,
  • R. van Tonder,
  • K. E. Varvell,
  • A. Vinokurova,
  • L. Vitale,
  • H. M. Wakeling,
  • E. Wang,
  • M.-Z. Wang,
  • X. L. Wang,
  • A. Warburton,
  • S. Watanuki,
  • O. Werbycka,
  • C. Wessel,
  • E. Won,
  • B. D. Yabsley,
  • W. Yan,
  • H. Ye,
  • K. Yoshihara,
  • Y. Yusa,
  • L. Zani,
  • Y. Zhai,
  • Y. Zhang,
  • V. Zhilich,
  • Q. D. Zhou,
  • X. Y. Zhou,
  • V. I. Zhukova

DOI
https://doi.org/10.1007/JHEP02(2022)063
Journal volume & issue
Vol. 2022, no. 2
pp. 1 – 34

Abstract

Read online

Abstract We present a measurement of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa unitarity triangle angle ϕ 3 (also known as γ) using a model-independent Dalitz plot analysis of B + → D ( K S 0 $$ {K}_S^0 $$ h + h − )h +, where D is either a D 0 or D ¯ $$ \overline{D} $$ 0 meson and h is either a π or K. This is the first measurement that simultaneously uses Belle and Belle II data, combining samples corresponding to integrated luminosities of 711 fb −1 and 128 fb −1, respectively. All data were accumulated from energy-asymmetric e + e − collisions at a centre-of-mass energy corresponding to the mass of the Υ(4S) resonance. We measure ϕ 3 = (78.4 ± 11.4 ± 0.5 ± 1.0)°, where the first uncertainty is statistical, the second is the experimental systematic uncertainty and the third is from the uncertainties on external measurements of the D-decay strong-phase parameters.

Keywords