CLEO-c实验首次独立测量D0与D0*强相位差对π+π-π+π-振幅

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这篇研究论文探讨了D0与D0之间的强相位差,特别是它们转化为π+π-π+π-模式的幅度。这是首次在衰减相空间的不同区域对这种相位差进行模型独立的测定。研究利用了CLEO-c实验在ψ(3770)共振下采集的818 pb-1的e+e-碰撞数据。这个测量对于理解B±→DK±等衰变过程中的CP违反相位γ至关重要,因为在这些过程中,D介子(即D0与D0的线性组合)最终会经历π+π-π+π-的衰变。 为了最大限度地提高对γ相位的敏感度,研究者采用了最新的衰减幅度模型,将D→π+π-π+π-的衰变相空间划分成多个bins。尽管这些bins是根据模型定义的,但最终得到的测量结果是对模型的独立检验。研究团队确定了D→π+π-π+π-衰变的CP偶数分数F+4π为0.769±0.021±0.010,其中包含了统计误差和系统误差两个来源。 通过模拟B±→DK±衰变及其后续D→π+π-π+π-的过程,论文预测,即使在当前LHC运行结束时,LHCb实验也能够从这种衰变模式中精确测量γ相位,其不确定性预计为(±10±7)°。这项工作对于深化我们对基本粒子物理中CP违反现象的理解具有重要意义,尤其是对CP违反机制的探索和可能的新物理信号搜寻。 这篇研究提供了一种创新的方法,通过精确测量强相位差,有助于揭示粒子物理学中基本参数的细微差异,这对于检验标准模型的预测以及寻找新物理现象具有不可估量的价值。