A search for charge-parity (CP) violation in D0→K-K+ and D0→π-π+ decays is reported, using pp collision data corresponding to an integrated luminosity of 5.9 fb-1 collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the LHCb detector. The flavor of the charm meson is inferred from the charge of the pion in D∗(2010)+→D0π+ decays or from the charge of the muon in B̄→D0μ-ν̄μX decays. The difference between the CP asymmetries in D0→K-K+ and D0→π-π+ decays is measured to be ΔACP=[-18.2±3.2(stat)±0.9(syst)]×10-4 for π-tagged and ΔACP=[-9±8(stat)±5(syst)]×10-4 for μ-tagged D0 mesons. Combining these with previous LHCb results leads to ΔACP=(-15.4±2.9)×10-4, where the uncertainty includes both statistical and systematic contributions. The measured value differs from zero by more than 5 standard deviations. This is the first observation of CP violation in the decay of charm hadrons.

Observation of CP Violation in Charm Decays / R. Aaij, C. Abellan Beteta, B. Adeva, M. Adinolfi, C.A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, P. Albicocco, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, A.A. Alves, S. Amato, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, G. Andreassi, M. Andreotti, J.E. Andrews, F. Archilli, P. D'Argent, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, S. Bachmann, J.J. Back, S. Baker, V. Balagura, W. Baldini, A. Baranov, R.J. Barlow, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, V. Batozskaya, B. Batsukh, A. Battig, V. Battista, A. Bay, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J. Bel, S. Belin, N. Beliy, V. Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G. Bencivenni, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, E. Bertholet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M.O. Bettler, M. Van Beuzekom, I. Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, M.S. Bieker, S. Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A. Bizzeti, M. Bjorn, M.P. Blago, T. Blake, F. Blanc, S. Blusk, D. Bobulska, V. Bocci, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, M. Boubdir, T.J.V. Bowcock, C. Bozzi, S. Braun, M. Brodski, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, D. Brundu, E. Buchanan, A. Buonaura, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, S. Cali, R. Calladine, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, D.H. Campora Perez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, K. Carvalho Akiba, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, M.G. Chapman, M. Charles, P. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, V. Chekalina, C. Chen, S. Chen, S.-. Chitic, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, F. Cindolo, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J.A.B. Coelho, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Comerma-Montells, A. Contu, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, C.M. Costa Sobral, B. Couturier, G.A. Cowan, D.C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, R. Currie, C. D'Ambrosio, C.L. Da Silva, E. Dall'Occo, J. Dalseno, A. Danilina, A. Davis, O. De Aguiar Francisco, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J.M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, C.T. Dean, W. Dean, D. Decamp, L. Del Buono, B. Delaney, H.-. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, D. Derkach, O. Deschamps, F. Desse, F. Dettori, B. Dey, A. Di Canto, P. Di Nezza, S. Didenko, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil Suarez, L. Douglas, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, P. Durante, J.M. Durham, D. Dutta, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U. Eitschberger, R. Ekelhof, L. Eklund, S. Ely, A. Ene, S. Escher, S. Esen, T. Evans, A. Falabella, N. Farley, S. Farry, D. Fazzini, P. Fernandez Declara, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari, L. Ferreira Lopes, F. Ferreira Rodrigues, S. Ferreres Sole, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R.A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, V. Franco Lima, M. Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, C. Farber, M. Feo, E. Gabriel, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, Y. Gan, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, B. Garcia Plana, J. Garcia Pardinas, J. Garra Tico, L. Garrido, D. Gascon, C. Gaspar, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, D. Gerstel, P. Ghez, V. Gibson, O.G. Girard, P. Gironella Gironell, L. Giubega, K. Gizdov, V.V. Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I.V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J.P. Grabowski, R. Graciani Diaz, L.A. Granado Cardoso, E. Grauges, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L. Grillo, L. Gruber, B.R. Gruberg Cazon, C. Gu, X. Guo, E. Gushchin, A. Guth, Y. Guz, T. Gys, C. Gobel, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S.C. Haines, B. Hamilton, Q. Han, X. Han, T.H. Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J. He, M. Hecker, K. Heinicke, A. Heister, K. Hennessy, L. Henry, E. Van Herwijnen, J. Heuel, M. Hess, A. Hicheur, R. Hidalgo Charman, D. Hill, M. Hilton, P.H. Hopchev, J. Hu, W. Hu, W. Huang, Z.C. Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, D. Hynds, P. Ibis, M. Idzik, P. Ilten, A. Inglessi, A. Inyakin, K. Ivshin, R. Jacobsson, S. Jakobsen, J. Jalocha, E. Jans, B.K. Jashal, A. Jawahery, F. Jiang, M. John, D. Johnson, C.R. Jones, C. Joram, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, M. Karacson, J.M. Kariuki, S. Karodia, N. Kazeev, M. Kecke, F. Keizer, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, C. Khurewathanakul, K.E. Kim, T. Kirn, V.S. Kirsebom, S. Klaver, K. Klimaszewski, S. Koliiev, M. Kolpin, R. Kopecna, P. Koppenburg, I. Kostiuk, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, M. Kreps, F. Kress, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, G.J. Kunde, A.K. Kuonen, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lancierini, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni, R. Le Gac, A. Leflat, R. Lefevre, F. Lemaitre, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, H. Li, P.-. Li, X. Li, Y. Li, Z. Li, X. Liang, T. Likhomanenko, R. Lindner, P. Ling, F. Lionetto, V. Lisovskyi, G. Liu, X. Liu, D. Loh, A. Loi, I. Longstaff, J.H. Lopes, G. Loustau, G.H. Lovell, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, R. Ma, F. Machefert, F. Maciuc, V. Macko, P. Mackowiak, S. Maddrell-Mander, O. Maev, K. Maguire, D. Maisuzenko, M.W. Majewski, S. Malde, B. Malecki, A. Malinin, T. Maltsev, H. Malygina, G. Manca, G. Mancinelli, D. Marangotto, J. Maratas, J.F. Marchand, U. Marconi, C. Marin Benito, M. Marinangeli, P. Marino, J. Marks, P.J. Marshall, G. Martellotti, M. Martinelli, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Massafferri, M. Materok, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K.R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, B. Maurin, M. Mccann, A. Mcnab, R. Mcnulty, J.V. Mead, B. Meadows, C. Meaux, N. Meinert, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A. Milanes, E. Millard, M.-. Minard, L. Minzoni, D.S. Mitzel, A. Mogini, R.D. Moise, T. Mombacher, I.A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, G. Morello, M.J. Morello, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain, F. Muheim, M. Mukherjee, M. Mulder, C.H. Murphy, D. Murray, A. Modden, D. Muller, J. Muller, K. Muller, V. Muller, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, R. Newcombe, T.D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, N.S. Nolte, D.P. O'Hanlon, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, R. Oldeman, C.J.G. Onderwater, J.D. Osborn, A. Ossowska, J.M. Otalora Goicochea, T. Ovsiannikova, P. Owen, A. Oyanguren, P.R. Pais, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, G. Panshin, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, W. Parker, C. Parkes, G. Passaleva, A. Pastore, M. Patel, C. Patrignani, A. Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, S. Petrucci, M. Petruzzo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, M. Pikies, M. Pili, D. Pinci, J. Pinzino, F. Pisani, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, J. Plews, M. Plo Casasus, F. Polci, M. Poli Lener, M. Poliakova, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, G.J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, S. Poslavskii, E. Price, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro, H. Pullen, G. Punzi, W. Qian, J. Qin, R. Quagliani, B. Quintana, N.V. Raab, B. Rachwal, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Ravonel Salzgeber, M. Reboud, F. Redi, S. Reichert, A.C. Dos Reis, F. Reiss, C. Remon Alepuz, Z. Ren, V. Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, K. Rinnert, P. Robbe, A. Robert, A.B. Rodrigues, E. Rodrigues, J.A. Rodriguez Lopez, M. Roehrken, S. Roiser, A. Rollings, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, J.D. Roth, M. Rotondo, M.S. Rudolph, T. Ruf, J. Ruiz Vidal, J.J. Saborido Silva, N. Sagidova, B. Saitta, V. Salustino Guimaraes, C. Sanchez Gras, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, G. Sarpis, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, S. Schael, M. Schellenberg, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, H.F. Schreiner, M. Schubiger, S. Schulte, M.H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, E.S. Sepulveda, A. Sergi, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, A. Seuthe, P. Seyfert, M. Shapkin, T. Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, E. Shmanin, B.G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva De Oliveira, G. Simi, S. Simone, I. Skiba, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M.W. Slater, J.G. Smeaton, E. Smith, I.T. Smith, M. Smith, M. Soares, L. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P. Soler, B. Souza De Paula, B. Spaan, E. Spadaro Norella, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O. Stenyakin, M. Stepanova, H. Stevens, A. Stocchi, S. Stone, S. Stracka, M.E. Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann, S. Strokov, J. Sun, L. Sun, Y. Sun, K. Swientek, A. Szabelski, T. Szumlak, M. Szymanski, S. T'Jampens, Z. Tang, T. Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, J. Van Tilburg, M.J. Tilley, V. Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, D.Y. Tou, R. Tourinho Jadallah Aoude, E. Tournefier, M. Traill, M.T. Tran, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, G. Tuci, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, A. Vagner, V. Vagnoni, A. Valassi, S. Valat, G. Valenti, H. Van Hecke, C.B. Van Hulse, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, S. Vecchi, M. Van Veghel, J.J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Vernet, M. Veronesi, M. Vesterinen, J.V. Viana Barbosa, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, A. Vitkovskiy, M. Vitti, V. Volkov, A. Vollhardt, D. Vom Bruch, B. Voneki, A. Vorobyev, V. Vorobyev, N. Voropaev, J.A. De Vries, C. Vazquez Sierra, R. Waldi, J. Walsh, J. Wang, M. Wang, Y. Wang, Z. Wang, D.R. Ward, H.M. Wark, N.K. Watson, D. Websdale, A. Weiden, C. Weisser, M. Whitehead, G. Wilkinson, M. Wilkinson, I. Williams, M.R.J. Williams, M. Williams, T. Williams, F.F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wyllie, D. Xiao, Y. Xie, H. Xing, A. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Y. Yao, L.E. Yeomans, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, K.A. Zarebski, M. Zavertyaev, M. Zeng, D. Zhang, L. Zhang, W.C. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhu, V. Zhukov, J.B. Zonneveld, S. Zucchelli. - In: PHYSICAL REVIEW LETTERS. - ISSN 0031-9007. - 122:21(2019 May 29). [10.1103/PhysRevLett.122.211803]

Observation of CP Violation in Charm Decays

D. Marangotto;A. Merli;N. Neri;E. Spadaro Norella;
2019

Abstract

A search for charge-parity (CP) violation in D0→K-K+ and D0→π-π+ decays is reported, using pp collision data corresponding to an integrated luminosity of 5.9 fb-1 collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the LHCb detector. The flavor of the charm meson is inferred from the charge of the pion in D∗(2010)+→D0π+ decays or from the charge of the muon in B̄→D0μ-ν̄μX decays. The difference between the CP asymmetries in D0→K-K+ and D0→π-π+ decays is measured to be ΔACP=[-18.2±3.2(stat)±0.9(syst)]×10-4 for π-tagged and ΔACP=[-9±8(stat)±5(syst)]×10-4 for μ-tagged D0 mesons. Combining these with previous LHCb results leads to ΔACP=(-15.4±2.9)×10-4, where the uncertainty includes both statistical and systematic contributions. The measured value differs from zero by more than 5 standard deviations. This is the first observation of CP violation in the decay of charm hadrons.
Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
29-mag-2019
Article (author)
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
PhysRevLett.122.211803.pdf

accesso aperto

Tipologia: Publisher's version/PDF
Dimensione 378.23 kB
Formato Adobe PDF
378.23 kB Adobe PDF Visualizza/Apri
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/741217
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? 3
  • Scopus 217
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 152
social impact