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A measurement of the time-dependent CP-violating asymmetry in Bs0→ϕϕ decays is presented. Using a sample of proton-proton collision data corresponding to an integrated luminosity of 5.0 fb−1 collected by the LHCb experiment at centre-of-mass energies s = 7 TeV in 2011, 8 TeV in 2012 and 13 TeV in 2015 and 2016, a signal yield of around 9000 Bs0→ϕϕ decays is obtained. The CP-violating phase ϕsss¯s is measured to be −0.073 ± 0.115(stat) ± 0.027(syst) rad, under the assumption it is independent of the helicity of the ϕϕ decay. In addition, the CP-violating phases of the transverse polarisations under the assumption of CP conservation of the longitudinal phase are measured. The helicity-independent direct CP-violation parameter is also measured, and is found to be |λ| = 0.99 ± 0.05(stat) ± 0.01(syst). In addition, T-odd triple-product asymmetries are measured. The results obtained are consistent with the hypothesis of CP conservation in b¯ → s¯ ss¯ s transitions. Finally, a limit on the branching fraction of the B0 → ϕϕ decay is determined to be B(B→ ϕϕ) < 2.7 × 10 − 8 at 90 % confidence level. [Figure not available: see fulltext.].
Measurement of CP violation in the Bs0→ϕϕ decay and search for the B 0 → ϕϕ decay / Aaij, R.; Abellan Beteta, C.; Adeva, B.; Adinolfi, M.; Aidala, C. A.; Ajaltouni, Z.; Akar, S.; Albicocco, P.; Albrecht, J.; Alessio, F.; Alexander, M.; Alfonso Albero, A.; Alkhazov, G.; Alvarez Cartelle, P.; Alves, A. A.; Amato, S.; Amhis, Y.; An, L.; Anderlini, L.; Andreassi, G.; Andreotti, M.; Andrews, J. E.; Archilli, F.; Arnau Romeu, J.; Artamonov, A.; Artuso, M.; Arzymatov, K.; Aslanides, E.; Atzeni, M.; Audurier, B.; Bachmann, S.; Back, J. J.; Baker, S.; Balagura, V.; Baldini, W.; Baranov, A.; Barlow, R. J.; Barsuk, S.; Barter, W.; Bartolini, M.; Baryshnikov, F.; Batozskaya, V.; Batsukh, B.; Battig, A.; Battista, V.; Bay, A.; Bedeschi, F.; Bediaga, I.; Beiter, A.; Bel, L. J.; Belavin, V.; Belin, S.; Beliy, N.; Bellee, V.; Belous, K.; Belyaev, I.; Bencivenni, G.; Ben-Haim, E.; Benson, S.; Beranek, S.; Berezhnoy, A.; Bernet, R.; Berninghoff, D.; Bertholet, E.; Bertolin, A.; Betancourt, C.; Betti, F.; Bettler, M. O.; Bezshyiko, I.; Bhasin, S.; Bhom, J.; Bieker, M. S.; Bifani, S.; Billoir, P.; Birnkraut, A.; Bizzeti, A.; Bjorn, M.; Blago, M. P.; Blake, T.; Blanc, F.; Blusk, S.; Bobulska, D.; Bocci, V.; Boente Garcia, O.; Boettcher, T.; Boldyrev, A.; Bondar, A.; Bondar, N.; Borghi, S.; Borisyak, M.; Borsato, M.; Boubdir, M.; Bowcock, T. J. V.; Bozzi, C.; Braun, S.; Brea Rodriguez, A.; Brodski, M.; Brodzicka, J.; Brossa Gonzalo, A.; Brundu, D.; Buchanan, E.; Buonaura, A.; Burr, C.; Bursche, A.; Butter, J. S.; Buytaert, J.; Byczynski, W.; Cadeddu, S.; Cai, H.; Calabrese, R.; Cali, S.; Calladine, R.; Calvi, M.; Calvo Gomez, M.; Camboni, A.; Campana, P.; Campora Perez, D. 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S.; Klaver, S.; Klimaszewski, K.; Koliiev, S.; Kolpin, M.; Kondybayeva, A.; Konoplyannikov, A.; Kopciewicz, P.; Kopecna, R.; Koppenburg, P.; Kostiuk, I.; Kot, O.; Kotriakhova, S.; Kozeiha, M.; Kravchuk, L.; Kreps, M.; Kress, F.; Kretzschmar, S.; Krokovny, P.; Krupa, W.; Krzemien, W.; Kucewicz, W.; Kucharczyk, M.; Kudryavtsev, V.; Kunde, G. J.; Kuonen, A. K.; Kvaratskheliya, T.; Lacarrere, D.; Lafferty, G.; Lai, A.; Lancierini, D.; Lanfranchi, G.; Langenbruch, C.; Latham, T.; Lazzeroni, C.; Le Gac, R.; Lefevre, R.; Leflat, A.; Lemaitre, F.; Leroy, O.; Lesiak, T.; Leverington, B.; Li, H.; Li, P. -R.; Li, X.; Li, Y.; Li, Z.; Liang, X.; Likhomanenko, T.; Lindner, R.; Lionetto, F.; Lisovskyi, V.; Liu, G.; Liu, X.; Loh, D.; Loi, A.; Lomba Castro, J.; Longstaff, I.; Lopes, J. H.; Loustau, G.; Lovell, G. H.; Lucchesi, D.; Lucio Martinez, M.; Luo, Y.; Lupato, A.; Luppi, E.; Lupton, O.; Lusiani, A.; Lyu, X.; Machefert, F.; Maciuc, F.; Macko, V.; Mackowiak, P.; Maddrell-Mander, S.; Maev, O.; Maevskiy, A.; Maguire, K.; Maisuzenko, D.; Majewski, M. W.; Malde, S.; Malecki, B.; Malinin, A.; Maltsev, T.; Malygina, H.; Manca, G.; Mancinelli, G.; Marangotto, D.; Maratas, J.; Marchand, J. F.; Marconi, U.; Marin Benito, C.; Marinangeli, M.; Marino, P.; Marks, J.; Marshall, P. J.; Martellotti, G.; Martinazzoli, L.; Martinelli, M.; Martinez Santos, D.; Martinez Vidal, F.; Massafferri, A.; Materok, M.; Matev, R.; Mathad, A.; Mathe, Z.; Matiunin, V.; Matteuzzi, C.; Mattioli, K. R.; Mauri, A.; Maurice, E.; Maurin, B.; Mccann, M.; Mcconnell, L.; Mcnab, A.; Mcnulty, R.; Mead, J. V.; Meadows, B.; Meaux, C.; Meinert, N.; Melnychuk, D.; Merk, M.; Merli, A.; Michielin, E.; Milanes, D. A.; Millard, E.; Minard, M. -N.; Mineev, O.; Minzoni, L.; Mitzel, D. S.; Modden, A.; Mogini, A.; Moise, R. D.; Mombacher, T.; Monroy, I. A.; Monteil, S.; Morandin, M.; Morello, G.; Morello, M. J.; Moron, J.; Morris, A. B.; Mountain, R.; Mu, H.; Muheim, F.; Mukherjee, M.; Mulder, M.; Muller, D.; Muller, J.; Muller, K.; Muller, V.; Murphy, C. H.; Murray, D.; Naik, P.; Nakada, T.; Nandakumar, R.; Nandi, A.; Nanut, T.; Nasteva, I.; Needham, M.; Neri, N.; Neubert, S.; Neufeld, N.; Newcombe, R.; Nguyen, T. D.; Nguyen-Mau, C.; Nieswand, S.; Niet, R.; Nikitin, N.; Nolte, N. S.; Oblakowska-Mucha, A.; Obraztsov, V.; Ogilvy, S.; O'Hanlon, D. P.; Oldeman, R.; Onderwater, C. J. G.; Osborn, J. D.; Ossowska, A.; Otalora Goicochea, J. M.; Ovsiannikova, T.; Owen, P.; Oyanguren, A.; Pais, P. R.; Pajero, T.; Palano, A.; Palutan, M.; Panshin, G.; Papanestis, A.; Pappagallo, M.; Pappalardo, L. L.; Parker, W.; Parkes, C.; Passaleva, G.; Pastore, A.; Patel, M.; Patrignani, C.; Pearce, A.; Pellegrino, A.; Penso, G.; Pepe Altarelli, M.; Perazzini, S.; Pereima, D.; Perret, P.; Pescatore, L.; Petridis, K.; Petrolini, A.; Petrov, A.; Petrucci, S.; Petruzzo, M.; Pietrzyk, B.; Pietrzyk, G.; Pikies, M.; Pili, M.; Pinci, D.; Pinzino, J.; Pisani, F.; Piucci, A.; Placinta, V.; Playfer, S.; Plews, J.; Plo Casasus, M.; Polci, F.; Poli Lener, M.; Poliakova, M.; Poluektov, A.; Polukhina, N.; Polyakov, I.; Polycarpo, E.; Pomery, G. J.; Ponce, S.; Popov, A.; Popov, D.; Poslavskii, S.; Prasanth, K.; Price, E.; Prouve, C.; Pugatch, V.; Puig Navarro, A.; Pullen, H.; Punzi, G.; Qian, W.; Qin, J.; Quagliani, R.; Quintana, B.; Raab, N. V.; Rachwal, B.; Rademacker, J. H.; Rama, M.; Ramos Pernas, M.; Rangel, M. S.; Ratnikov, F.; Raven, G.; Ravonel Salzgeber, M.; Reboud, M.; Redi, F.; Reichert, S.; Reiss, F.; Remon Alepuz, C.; Ren, Z.; Renaudin, V.; Ricciardi, S.; Richards, S.; Rinnert, K.; Robbe, P.; Robert, A.; Rodrigues, A. B.; Rodrigues, E.; Rodriguez Lopez, J. A.; Roehrken, M.; Roiser, S.; Rollings, A.; Romanovskiy, V.; Romero Vidal, A.; Roth, J. D.; Rotondo, M.; Rudolph, M. S.; Ruf, T.; Ruiz Vidal, J.; Saborido Silva, J. J.; Sagidova, N.; Saitta, B.; Salustino Guimaraes, V.; Sanchez Gras, C.; Sanchez Mayordomo, C.; Sanmartin Sedes, B.; Santacesaria, R.; Santamarina Rios, C.; Santimaria, M.; Santovetti, E.; Sarpis, G.; Sarti, A.; Satriano, C.; Satta, A.; Saur, M.; Savrina, D.; Schael, S.; Schellenberg, M.; Schiller, M.; Schindler, H.; Schmelling, M.; Schmelzer, T.; Schmidt, B.; Schneider, O.; Schopper, A.; Schreiner, H. F.; Schubiger, M.; Schulte, S.; Schune, M. H.; Schwemmer, R.; Sciascia, B.; Sciubba, A.; Semennikov, A.; Sepulveda, E. S.; Sergi, A.; Serra, N.; Serrano, J.; Sestini, L.; Seuthe, A.; Seyfert, P.; Shapkin, M.; Shears, T.; Shekhtman, L.; Shevchenko, V.; Shmanin, E.; Siddi, B. G.; Silva Coutinho, R.; Silva de Oliveira, L.; Simi, G.; Simone, S.; Skiba, I.; Skidmore, N.; Skwarnicki, T.; Slater, M. W.; Smeaton, J. G.; Smith, E.; Smith, I. T.; Smith, M.; Soares, M.; Soares Lavra, L.; Sokoloff, M. D.; Soler, F. J. P.; Souza De Paula, B.; Spaan, B.; Spadaro Norella, E.; Spradlin, P.; Stagni, F.; Stahl, M.; Stahl, S.; Stefko, P.; Stefkova, S.; Steinkamp, O.; Stemmle, S.; Stenyakin, O.; Stepanova, M.; Stevens, H.; Stocchi, A.; Stone, S.; Stracka, S.; Stramaglia, M. E.; Straticiuc, M.; Straumann, U.; Strokov, S.; Sun, J.; Sun, L.; Sun, Y.; Swientek, K.; Szabelski, A.; Szumlak, T.; Szymanski, M.; Tang, Z.; Tekampe, T.; Tellarini, G.; Teubert, F.; Thomas, E.; Tilley, M. J.; Tisserand, V.; T'Jampens, S.; Tobin, M.; Tolk, S.; Tomassetti, L.; Tonelli, D.; Tou, D. Y.; Tournefier, E.; Traill, M.; Tran, M. T.; Trisovic, A.; Tsaregorodtsev, A.; Tuci, G.; Tully, A.; Tuning, N.; Ukleja, A.; Usachov, A.; Ustyuzhanin, A.; Uwer, U.; Vagner, A.; Vagnoni, V.; Valassi, A.; Valat, S.; Valenti, G.; van Beuzekom, M.; Van Hecke, H.; van Herwijnen, E.; Van Hulse, C. B.; van Tilburg, J.; van Veghel, M.; Vazquez Gomez, R.; Vazquez Regueiro, P.; Vazquez Sierra, C.; Vecchi, S.; Velthuis, J. J.; Veltri, M.; Venkateswaran, A.; Vernet, M.; Veronesi, M.; Vesterinen, M.; Viana Barbosa, J. V.; Vieira, D.; Vieites Diaz, M.; Viemann, H.; Vilasis-Cardona, X.; Vitkovskiy, A.; Vitti, M.; Volkov, V.; Vollhardt, A.; Vom Bruch, D.; Voneki, B.; Vorobyev, A.; Vorobyev, V.; Voropaev, N.; Waldi, R.; Walsh, J.; Wang, J.; Wang, J.; Wang, M.; Wang, Y.; Wang, Z.; Ward, D. R.; Wark, H. M.; Watson, N. K.; Websdale, D.; Weiden, A.; Weisser, C.; Whitehead, M.; Wilkinson, G.; Wilkinson, M.; Williams, I.; Williams, M.; Williams, M. R. J.; Williams, T.; Wilson, F. F.; Winn, M.; Wislicki, W.; Witek, M.; Wormser, G.; Wotton, S. A.; Wyllie, K.; Xiang, Z.; Xiao, D.; Xie, Y.; Xing, H.; Xu, A.; Xu, L.; Xu, M.; Xu, Q.; Xu, Z.; Xu, Z.; Yang, Z.; Yang, Z.; Yao, Y.; Yeomans, L. E.; Yin, H.; Yu, J.; Yuan, X.; Yushchenko, O.; Zarebski, K. A.; Zavertyaev, M.; Zeng, M.; Zhang, D.; Zhang, L.; Zhang, S.; Zhang, W. C.; Zhang, Y.; Zhelezov, A.; Zheng, Y.; Zhou, Y.; Zhu, X.; Zhukov, V.; Zonneveld, J. B.; Zucchelli, S.. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS. - ISSN 1029-8479. - 2019:12(2019), pp. N/A-N/A. [10.1007/JHEP12(2019)155]
Measurement of CP violation in the Bs0→ϕϕ decay and search for the B 0 → ϕϕ decay
Aaij R.;Abellan Beteta C.;Adeva B.;Adinolfi M.;Aidala C. A.;Ajaltouni Z.;Akar S.;Albicocco P.;Albrecht J.;Alessio F.;Alexander M.;Alfonso Albero A.;Alkhazov G.;Alvarez Cartelle P.;Alves A. A.;Amato S.;Amhis Y.;An L.;Anderlini L.;Andreassi G.;Andreotti M.;Andrews J. E.;Archilli F.;Arnau Romeu J.;Artamonov A.;Artuso M.;Arzymatov K.;Aslanides E.;Atzeni M.;Audurier B.;Bachmann S.;Back J. J.;Baker S.;Balagura V.;Baldini W.;Baranov A.;Barlow R. J.;Barsuk S.;Barter W.;Bartolini M.;Baryshnikov F.;Batozskaya V.;Batsukh B.;Battig A.;Battista V.;Bay A.;Bedeschi F.;Bediaga I.;Beiter A.;Bel L. J.;Belavin V.;Belin S.;Beliy N.;Bellee V.;Belous K.;Belyaev I.;Bencivenni G.;Ben-Haim E.;Benson S.;Beranek S.;Berezhnoy A.;Bernet R.;Berninghoff D.;Bertholet E.;Bertolin A.;Betancourt C.;Betti F.;Bettler M. O.;Bezshyiko I.;Bhasin S.;Bhom J.;Bieker M. S.;Bifani S.;Billoir P.;Birnkraut A.;Bizzeti A.;Bjorn M.;Blago M. P.;Blake T.;Blanc F.;Blusk S.;Bobulska D.;Bocci V.;Boente Garcia O.;Boettcher T.;Boldyrev A.;Bondar A.;Bondar N.;Borghi S.;Borisyak M.;Borsato M.;Boubdir M.;Bowcock T. J. V.;Bozzi C.;Braun S.;Brea Rodriguez A.;Brodski M.;Brodzicka J.;Brossa Gonzalo A.;Brundu D.;Buchanan E.;Buonaura A.;Burr C.;Bursche A.;Butter J. S.;Buytaert J.;Byczynski W.;Cadeddu S.;Cai H.;Calabrese R.;Cali S.;Calladine R.;Calvi M.;Calvo Gomez M.;Camboni A.;Campana P.;Campora Perez D. H.;Capriotti L.;Carbone A.;Carboni G.;Cardinale R.;Cardini A.;Carniti P.;Carvalho Akiba K.;Casais Vidal A.;Casse G.;Cattaneo M.;Cavallero G.;Cenci R.;Chapman M. G.;Charles M.;Charpentier P.;Chatzikonstantinidis G.;Chefdeville M.;Chekalina V.;Chen C.;Chen S.;Chitic S. -G.;Chobanova V.;Chrzaszcz M.;Chubykin A.;Ciambrone P.;Cid Vidal X.;Ciezarek G.;Cindolo F.;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.;Comerma-Montells A.;Contu A.;Coombs G.;Coquereau S.;Corti G.;Costa Sobral C. M.;Couturier B.;Cowan G. A.;Craik D. C.;Crocombe A.;Cruz Torres M.;Currie R.;Da Silva C. L.;Dall'Occo E.;Dalseno J.;D'Ambrosio C.;Danilina A.;d'Argent P.;Davis A.;De Aguiar Francisco O.;De Bruyn K.;De Capua S.;De Cian M.;De Miranda J. M.;De Paula L.;De Serio M.;De Simone P.;de Vries J. A.;Dean C. T.;Dean W.;Decamp D.;Del Buono L.;Delaney B.;Dembinski H. -P.;Demmer M.;Dendek A.;Derkach D.;Deschamps O.;Desse F.;Dettori F.;Dey B.;Di Canto A.;Di Nezza P.;Didenko S.;Dijkstra H.;Dordei F.;Dorigo M.;dos Reis A. C.;Dosil Suarez A.;Douglas L.;Dovbnya A.;Dreimanis K.;Dufour L.;Dujany G.;Durante P.;Durham J. M.;Dutta D.;Dzhelyadin R.;Dziewiecki M.;Dziurda A.;Dzyuba A.;Easo S.;Egede U.;Egorychev V.;Eidelman S.;Eisenhardt S.;Eitschberger U.;Ekelhof R.;Ek-In S.;Eklund L.;Ely S.;Ene A.;Escher S.;Esen S.;Evans T.;Falabella A.;Farber C.;Farley N.;Farry S.;Fazzini D.;Feo M.;Fernandez Declara P.;Fernandez Prieto A.;Ferrari F.;Ferreira Lopes L.;Ferreira Rodrigues F.;Ferreres Sole S.;Ferro-Luzzi M.;Filippov S.;Fini R. A.;Fiorini M.;Firlej M.;Fitzpatrick C.;Fiutowski T.;Fleuret F.;Fontana M.;Fontanelli F.;Forty R.;Franco Lima V.;Franco Sevilla M.;Frank M.;Frei C.;Fu J.;Funk W.;Gabriel E.;Gallas Torreira A.;Galli D.;Gallorini S.;Gambetta S.;Gan Y.;Gandelman M.;Gandini P.;Gao Y.;Garcia Martin L. M.;Garcia Pardinas J.;Garcia Plana B.;Garra Tico J.;Garrido L.;Gascon D.;Gaspar C.;Gazzoni G.;Gerick D.;Gersabeck E.;Gersabeck M.;Gershon T.;Gerstel D.;Ghez P.;Gibson V.;Gioventu A.;Girard O. G.;Gironella Gironell P.;Giubega L.;Gizdov K.;Gligorov V. V.;Gobel C.;Golubkov D.;Golutvin A.;Gomes A.;Gorelov I. V.;Gotti C.;Govorkova E.;Grabowski J. P.;Graciani Diaz R.;Granado Cardoso L. A.;Grauges E.;Graverini E.;Graziani G.;Grecu A.;Greim R.;Griffith P.;Grillo L.;Gruber L.;Gruberg Cazon B. R.;Gu C.;Gushchin E.;Guth A.;Guz Y.;Gys T.;Hadavizadeh T.;Hadjivasiliou C.;Haefeli G.;Haen C.;Haines S. C.;Hamilton P. M.;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.;Heister A.;Hennessy K.;Henry L.;Hess M.;Heuel J.;Hicheur A.;Hidalgo Charman R.;Hill D.;Hilton M.;Hopchev P. H.;Hu J.;Hu W.;Huang W.;Huard Z. C.;Hulsbergen W.;Humair T.;Hushchyn M.;Hutchcroft D.;Hynds D.;Ibis P.;Idzik M.;Ilten P.;Inglessi A.;Inyakin A.;Ivshin K.;Jacobsson R.;Jakobsen S.;Jalocha J.;Jans E.;Jashal B. K.;Jawahery A.;Jiang F.;John M.;Johnson D.;Jones C. R.;Joram C.;Jost B.;Jurik N.;Kandybei S.;Karacson M.;Kariuki J. M.;Karodia S.;Kazeev N.;Kecke M.;Keizer F.;Kelsey M.;Kenzie M.;Ketel T.;Khanji B.;Kharisova A.;Khurewathanakul C.;Kim K. 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2019
Abstract
A measurement of the time-dependent CP-violating asymmetry in Bs0→ϕϕ decays is presented. Using a sample of proton-proton collision data corresponding to an integrated luminosity of 5.0 fb−1 collected by the LHCb experiment at centre-of-mass energies s = 7 TeV in 2011, 8 TeV in 2012 and 13 TeV in 2015 and 2016, a signal yield of around 9000 Bs0→ϕϕ decays is obtained. The CP-violating phase ϕsss¯s is measured to be −0.073 ± 0.115(stat) ± 0.027(syst) rad, under the assumption it is independent of the helicity of the ϕϕ decay. In addition, the CP-violating phases of the transverse polarisations under the assumption of CP conservation of the longitudinal phase are measured. The helicity-independent direct CP-violation parameter is also measured, and is found to be |λ| = 0.99 ± 0.05(stat) ± 0.01(syst). In addition, T-odd triple-product asymmetries are measured. The results obtained are consistent with the hypothesis of CP conservation in b¯ → s¯ ss¯ s transitions. Finally, a limit on the branching fraction of the B0 → ϕϕ decay is determined to be B(B→ ϕϕ) < 2.7 × 10 − 8 at 90 % confidence level. [Figure not available: see fulltext.].
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