[論文レビュー] Measurements of CP Violation Parameters in B0 ---> K0(s) pi0 pi0 and B0 ---> K0(s) K0(s) Decays

K. Abe|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2007

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、KEKBにおけるBelle実験で収集された65700万個のBB̄対を用いて、B⁰ → K̄⁰π⁰π⁰およびB⁰ → K̄⁰K̄⁰崩壊におけるCP対称性破れパラメータを測定した。主な結果は、SK̄⁰π⁰π⁰ = +0.43 ± 0.49 ± 0.09、AK̄⁰π⁰π⁰ = -0.17 ± 0.24 ± 0.06、SK̄⁰K̄⁰ = -0.38 ± 0.77 ± 0.08、およびAK̄⁰K̄⁰ = -0.38 ± 0.38 ± 0.05であり、これらの崩壊モードにおけるCP対称性破れの制約を更新した。

ABSTRACT

We present a measurement of the CP violation parameters in B0 ->Kspi0pi0 and B0 -> KsKs decays using a data sample containing 657x10^6 BBbar pairs collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e- collider operating at the Y(4S) resonance. We measure SKspi0pi0 = +0.43+/-0.49+/-0.09, AKspi0pi0 = -0.17+/-0.24+/-0.06, SKsKs = -0.38+/-0.77+/-0.08 and AKsKs = -0.38+/-0.38+/-0.05, where the first and second errors are statistical and systematic, respectively.

研究の動機と目的

• 大規模なデータサンプルを用いて、B⁰ → K̄⁰π⁰π⁰およびB⁰ → K̄⁰K̄⁰崩壊におけるCP対称性破れパラメータを測定すること。
• 中性K中間子とパイオンまたは中性K中間子を含むB⁰崩壊におけるCP対称性破れの制約を強化すること。
• b → s クォーク遷移における標準模型の予測とCP対称性破れを検証すること。
• 高統計的データを用いて、CP非対称性測定の不確実性を低減すること。

提案手法

• Belle検出器を用いてY(4S)共鳴状態で収集された657 × 10⁶個のBB̄対のデータサンプルを用いる。
• インヴァリアント質量再構成と粒子識別を用いて、B⁰ → K̄⁰π⁰π⁰およびB⁰ → K̄⁰K̄⁰崩壊を再構成する。
• CP非対称性パラメータSおよびAを抽出するために、最尤法フィットを適用する。
• イベント再構成において運動量的およびトポロジカル変数を用いて、信号をバックグラウンドから分離する。
• コントロールサンプルおよび代替フィッティングモデルを用いて、系統的不確実性を評価する。
• 統計的不確実性と系統的不確実性の両方の成分を含めて、結果を報告する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 B⁰ → K̄⁰π⁰π⁰崩壊モードにおけるCP対称性破れパラメータSは何か？
• RQ2 B⁰ → K̄⁰π⁰π⁰崩壊モードにおけるCP対称性破れパラメータAは何か？
• RQ3 B⁰ → K̄⁰K̄⁰崩壊モードにおけるCP対称性破れパラメータSは何か？
• RQ4 B⁰ → K̄⁰K̄⁰崩壊モードにおけるCP対称性破れパラメータAは何か？
• RQ5 これらの測定結果は、b → s クォーク遷移における標準模型のCP対称性破れ予測とどのように一致するか？

主な発見

• B⁰ → K̄⁰π⁰π⁰崩壊におけるCP対称性破れパラメータSは+0.43と測定され、統計的不確実性は±0.49、系統的不確実性は±0.09である。
• B⁰ → K̄⁰π⁰π⁰崩壊におけるCP対称性破れパラメータAは-0.17と測定され、統計的不確実性は±0.24、系統的不確実性は±0.06である。
• B⁰ → K̄⁰K̄⁰崩壊におけるCP対称性破れパラメータSは-0.38と測定され、統計的不確実性は±0.77、系統的不確実性は±0.08である。
• B⁰ → K̄⁰K̄⁰崩壊におけるCP対称性破れパラメータAは-0.38と測定され、統計的不確実性は±0.38、系統的不確実性は±0.05である。
• 結果は標準模型と整合的であるが、特にK̄⁰K̄⁰崩壊におけるSパラメータに関しては大きな不確実性を有する。
• これらの崩壊モードにおけるCP非対称性パラメータの精度が、以前の研究と比較して向上した。