Journal of High Energy Physics (2019-10-01)

First measurement of the CKM angle ϕ 3 with B ± → D( K S 0 $$ {K}_{\mathrm{S}}^0 $$ π + π − π 0) K ± decays

  • The BELLE collaboration,
  • P. K. Resmi,
  • J. Libby,
  • K. Trabelsi,
  • I. Adachi,
  • H. Aihara,
  • S. Al Said,
  • D. M. Asner,
  • V. Aulchenko,
  • T. Aushev,
  • V. Babu,
  • I. Badhrees,
  • A. M. Bakich,
  • C. Beleño,
  • J. Bennett,
  • V. Bhardwaj,
  • B. Bhuyan,
  • T. Bilka,
  • J. Biswal,
  • A. Bozek,
  • M. Bračko,
  • M. Campajola,
  • D. Červenkov,
  • A. Chen,
  • B. G. Cheon,
  • H. E. Cho,
  • K. Cho,
  • Y. Choi,
  • S. Choudhury,
  • D. Cinabro,
  • S. Cunliffe,
  • N. Dash,
  • G. De Nardo,
  • F. Di Capua,
  • S. Di Carlo,
  • Z. Doležal,
  • T. V. Dong,
  • S. Eidelman,
  • D. Epifanov,
  • J. E. Fast,
  • T. Ferber,
  • B. G. Fulsom,
  • R. Garg,
  • V. Gaur,
  • N. Gabyshev,
  • A. Garmash,
  • A. Giri,
  • P. Goldenzweig,
  • B. Golob,
  • Y. Guan,
  • K. Hayasaka,
  • H. Hayashii,
  • W.-S. Hou,
  • K. Huang,
  • T. Iijima,
  • K. Inami,
  • G. Inguglia,
  • A. Ishikawa,
  • R. Itoh,
  • M. Iwasaki,
  • Y. Iwasaki,
  • W. W. Jacobs,
  • H. B. Jeon,
  • Y. Jin,
  • D. Joffe,
  • A. B. Kaliyar,
  • K. H. Kang,
  • G. Karyan,
  • T. Kawasaki,
  • C. Kiesling,
  • D. Y. Kim,
  • K. T. Kim,
  • S. H. Kim,
  • K. Kinoshita,
  • P. Kodyš,
  • D. Kotchetkov,
  • P. Krǐzan,
  • R. Kroeger,
  • P. Krokovny,
  • T. Kuhr,
  • R. Kumar,
  • A. Kuzmin,
  • Y.-J. Kwon,
  • S. C. Lee,
  • Y. B. Li,
  • K. Lieret,
  • D. Liventsev,
  • P.-C. Lu,
  • T. Luo,
  • C. MacQueen,
  • M. Masuda,
  • T. Matsuda,
  • D. Matvienko,
  • M. Merola,
  • K. Miyabayashi,
  • R. Mizuk,
  • G. B. Mohanty,
  • H. K. Moon,
  • T. Nakano,
  • M. Nakao,
  • K. J. Nath,
  • M. Nayak,
  • M. Niiyama,
  • N. K. Nisar,
  • S. Nishida,
  • K. Nishimura,
  • S. Ogawa,
  • H. Ono,
  • Y. Onuki,
  • P. Pakhlov,
  • G. Pakhlova,
  • B. Pal,
  • S. Pardi,
  • H. Park,
  • T. K. Pedlar,
  • R. Pestotnik,
  • L. E. Piilonen,
  • E. Prencipe,
  • M. T. Prim,
  • M. Ritter,
  • M. Röhrken,
  • G. Russo,
  • D. Sahoo,
  • Y. Sakai,
  • S. Sandilya,
  • L. Santelj,
  • T. Sanuki,
  • V. Savinov,
  • O. Schneider,
  • G. Schnell,
  • C. Schwanda,
  • A. J. Schwartz,
  • Y. Seino,
  • K. Senyo,
  • M. E. Sevior,
  • V. Shebalin,
  • C. P. Shen,
  • J.-G. Shiu,
  • B. Shwartz,
  • E. Solovieva,
  • M. Starič,
  • Z. S. Stottler,
  • J. F. Strube,
  • T. Sumiyoshi,
  • M. Takizawa,
  • U. Tamponi,
  • K. Tanida,
  • F. Tenchini,
  • M. Uchida,
  • T. Uglov,
  • S. Uno,
  • Y. Usov,
  • R. Van Tonder,
  • G. Varner,
  • A. Vinokurova,
  • V. Vorobyev,
  • A. Vossen,
  • B. Wang,
  • C. H. Wang,
  • M.-Z. Wang,
  • X. L. Wang,
  • S. Watanuki,
  • E. Won,
  • S. B. Yang,
  • H. Ye,
  • Z. P. Zhang,
  • V. Zhilich,
  • V. Zhukova

DOI
https://doi.org/10.1007/JHEP10(2019)178
Journal volume & issue
Vol. 2019, no. 10
pp. 1 – 31

Abstract

Read online

Abstract We present the first model-independent measurement of the CKM unitarity triangle angle ϕ 3 using B ± → D( K S 0 $$ {K}_{\mathrm{S}}^0 $$ π + π − π 0) K ± decays, where D indicates either a D 0 or D ¯ $$ \overline{D} $$ 0 meson. Measurements of the strong-phase difference of the D → K S 0 $$ {K}_{\mathrm{S}}^0 $$ π + π − π 0 amplitude obtained from CLEO-c data are used as input. This analysis is based on the full Belle data set of 772 × 106 B B ¯ $$ \overline{B} $$ events collected at the Υ(4S) resonance. We obtain ϕ 3 = ( 5.7 − 8.8 + 10.2 $$ {5.7}_{-8.8}^{+10.2} $$ ±3.5±5.7) ° and the suppressed amplitude ratio r B = 0.323±0.147±0.023±0.051. Here the first uncertainty is statistical, the second is the experimental systematic, and the third is due to the precision of the strong-phase parameters measured from CLEO-c data. The 95% confidence interval on ϕ 3 is (−29.7, 109.5) ° , which is consistent with the current world average.

Keywords