학술논문
Measurements of branching fractions and CP-violating charge asymmetries in multibody charmless $B$ decays reconstructed in 2019-2020 Belle II data
Document Type
Working Paper
Author
Belle II collaboration; Abudinén, F.; Adachi, I.; Adak, R.; Adamczyk, K.; Ahlburg, P.; Ahn, J. K.; Aihara, H.; Akopov, N.; Aloisio, A.; Ameli, F.; Andricek, L.; Ky, N. Anh; Asner, D. M.; Atmacan, H.; Aulchenko, V.; Aushev, T.; Aushev, V.; Aziz, T.; Babu, V.; Bacher, S.; Baehr, S.; Bahinipati, S.; Bakich, A. M.; Bambade, P.; Banerjee, Sw.; Bansal, S.; Barrett, M.; Batignani, G.; Baudot, J.; Beaulieu, A.; Becker, J.; Behera, P. K.; Bender, M.; Bennett, J. V.; Bernieri, E.; Bernlochner, F. U.; Bertemes, M.; Bertholet, E.; Bessner, M.; Bettarini, S.; Bhardwaj, V.; Bhuyan, B.; Bianchi, F.; Bilka, T.; Bilokin, S.; Biswas, D.; Bobrov, A.; Bondar, A.; Bonvicini, G.; Bozek, A.; Brač, M.; Branchini, P.; Braun, N.; Briere, R. A.; Browder, T. E.; Brown, D. N.; Budano, A.; Burmistrov, L.; Bussino, S.; Campajola, M.; Cao, L.; Caria, G.; Casarosa, G.; Cecchi, C.; Č, D.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Cheaib, R.; Chekelian, V.; Chen, C.; Chen, Y. Q.; Chen, Y. -T.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Chirapatpimol, K.; Cho, H. -E.; Cho, K.; Cho, S. -J.; Choi, S. -K.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Corona, L.; Cremaldi, L. M.; Cuesta, D.; Cunliffe, S.; Czank, T.; Dash, N.; Dattola, F.; De La Cruz-Burelo, E.; de Marino, G.; De Nardo, G.; De Nuccio, M.; De Pietro, G.; de Sangro, R.; Deschamps, B.; Destefanis, M.; Dey, S.; De Yta-Hernandez, A.; Di Canto, A.; Di Capua, F.; Di Carlo, S.; Dingfelder, J.; Dolež, Z.; Domí, I.; Dong, T. V.; Dort, K.; Dossett, D.; Dubey, S.; Duell, S.; Dujany, G.; Eidelman, S.; Eliachevitch, M.; Epifanov, D.; Fast, J. E.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Fillinger, T.; Finocchiaro, G.; Fiore, S.; Fischer, P.; Fodor, A.; Forti, F.; Frey, A.; Friedl, M.; Fulsom, B. G.; Gabriel, M.; Gabyshev, N.; Ganiev, E.; Garcia-Hernandez, M.; Garg, R.; Garmash, A.; Gaur, V.; Gaz, A.; Gebauer, U.; Gelb, M.; Gellrich, A.; Gemmler, J.; Geßler, T.; Getzkow, D.; Giordano, R.; Giri, A.; Glazov, A.; Gobbo, B.; Godang, R.; Goldenzweig, P.; Golob, B.; Gomis, P.; Grace, P.; Gradl, W.; Graziani, E.; Greenwald, D.; Guan, Y.; Gudkova, K.; Hadjivasiliou, C.; Halder, S.; Hara, K.; Hara, T.; Hartbrich, O.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hazra, S.; Hearty, C.; Hedges, M. T.; de la Cruz, I. Heredia; Herná, M.; Hershenhorn, A.; Higuchi, T.; Hill, E. C.; Hirata, H.; Hoek, M.; Hohmann, M.; Hollitt, S.; Hotta, T.; Hsu, C. -L.; Hu, Y.; Huang, K.; Humair, T.; Iijima, T.; Inami, K.; Inguglia, G.; Jabbar, J. Irakkathil; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Iwasaki, Y.; Iwata, S.; Jackson, P.; Jacobs, W. W.; Jaegle, I.; Jaffe, D. E.; Jang, E. -J.; Jeandron, M.; Jeon, H. B.; Jia, S.; Jin, Y.; Joo, C.; Joo, K. K.; Junkerkalefeld, H.; Kadenko, I.; Kahn, J.; Kakuno, H.; Kaliyar, A. B.; Kandra, J.; Kang, K. H.; Kapusta, P.; Karl, R.; Karyan, G.; Kato, Y.; Kawai, H.; Kawasaki, T.; Keck, T.; Ketter, C.; Kichimi, H.; Kiesling, C.; Kim, B. H.; Kim, C. -H.; Kim, D. Y.; Kim, H. J.; Kim, K. -H.; Kim, K.; Kim, S. -H.; Kim, Y. -K.; Kim, Y.; Kimmel, T. D.; Kindo, H.; Kinoshita, K.; Kirby, B.; Kleinwort, C.; Knysh, B.; Kodyš, P.; Koga, T.; Kohani, S.; Komarov, I.; Konno, T.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalchuk, N.; Kovalenko, E.; Kraetzschmar, T. M. G.; Krinner, F.; Križ, P.; Kroeger, R.; Krohn, J. F.; Krokovny, P.; Krüger, H.; Kuehn, W.; Kuhr, T.; Kumar, J.; Kumar, M.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kumita, T.; Kunigo, T.; Kü, M.; Kurz, S.; Kuzmin, A.; Kvasnič, P.; Kwon, Y. -J.; Lacaprara, S.; Lai, Y. -T.; La Licata, C.; Lalwani, K.; Lanceri, L.; Lange, J. S.; Laurenza, M.; Lautenbach, K.; Laycock, P. J.; Diberder, F. R. Le; Lee, I. -S.; Lee, S. C.; Leitl, P.; Levit, D.; Lewis, P. M.; Li, C.; Li, L. K.; Li, S. X.; Li, Y. B.; Libby, J.; Lieret, K.; Gioi, L. Li; Lin, J.; Liptak, Z.; Liu, Q. Y.; Liu, Z. A.; Liventsev, D.; Longo, S.; Loos, A.; Lu, P.; Lubej, M.; Lueck, T.; Luetticke, F.; Luo, T.; Lyu, C.; MacQueen, C.; Maeda, Y.; Maggiora, M.; Maity, S.; Manfredi, R.; Manoni, E.; Marcello, S.; Marinas, C.; Martini, A.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matsuoka, K.; Matvienko, D.; McNeil, J.; Meggendorfer, F.; Mei, J. C.; Meier, F.; Merola, M.; Metzner, F.; Milesi, M.; Miller, C.; Miyabayashi, K.; Miyake, H.; Miyata, H.; Mizuk, R.; Azmi, K.; Mohanty, G. B.; Moon, H.; Moon, T.; Grimaldo, J. A. Mora; Morii, T.; Moser, H. -G.; Mrvar, M.; Mueller, F.; Mü, F. J.; Muller, Th.; Muroyama, G.; Murphy, C.; Mussa, R.; Nakagiri, K.; Nakamura, I.; Nakamura, K. R.; Nakano, E.; Nakao, M.; Nakayama, H.; Nakazawa, H.; Nanut, T.; Natkaniec, Z.; Natochii, A.; Nayak, M.; Nazaryan, G.; Neverov, D.; Niebuhr, C.; Niiyama, M.; Ninkovic, J.; Nisar, N. K.; Nishida, S.; Nishimura, K.; Nishimura, M.; Nouxman, M. H. A.; Oberhof, B.; Ogawa, K.; Ogawa, S.; Olsen, S. L.; Onishchuk, Y.; Ono, H.; Onuki, Y.; Oskin, P.; Oxford, E. R.; Ozaki, H.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Paladino, A.; Pang, T.; Panta, A.; Paoloni, E.; Pardi, S.; Park, H.; Park, S. -H.; Paschen, B.; Passeri, A.; Pathak, A.; Patra, S.; Paul, S.; Pedlar, T. K.; Peruzzi, I.; Peschke, R.; Pestotnik, R.; Piccolo, M.; Piilonen, L. E.; Podesta-Lerma, P. L. M.; Polat, G.; Popov, V.; Praz, C.; Prell, S.; Prencipe, E.; Prim, M. T.; Purohit, M. V.; Rad, N.; Rados, P.; Raiz, S.; Rasheed, R.; Reif, M.; Reiter, S.; Remnev, M.; Resmi, P. K.; Ripp-Baudot, I.; Ritter, M.; Ritzert, M.; Rizzo, G.; Rizzuto, L. B.; Robertson, S. H.; Rodrí, D.; Roney, J. M.; Rosenfeld, C.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Rozanska, M.; Russo, G.; Sahoo, D.; Sakai, Y.; Sanders, D. A.; Sandilya, S.; Sangal, A.; Santelj, L.; Sartori, P.; Sasaki, J.; Sato, Y.; Savinov, V.; Scavino, B.; Schram, M.; Schreeck, H.; Schueler, J.; Schwanda, C.; Schwartz, A. J.; Schwenker, B.; Seddon, R. M.; Seino, Y.; Selce, A.; Senyo, K.; Seong, I. S.; Serrano, J.; Sevior, M. E.; Sfienti, C.; Shebalin, V.; Shen, C. P.; Shibuya, H.; Shiu, J. -G.; Shwartz, B.; Sibidanov, A.; Simon, F.; Singh, J. B.; Skambraks, S.; Smith, K.; Sobie, R. J.; Soffer, A.; Sokolov, A.; Soloviev, Y.; Solovieva, E.; Spataro, S.; Spruck, B.; Starič, M.; Stefkova, S.; Stottler, Z. S.; Stroili, R.; Strube, J.; Stypula, J.; Sumihama, M.; Sumisawa, K.; Sumiyoshi, T.; Summers, D. J.; Sutcliffe, W.; Suzuki, K.; Suzuki, S. Y.; Svidras, H.; Tabata, M.; Takahashi, M.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanaka, S.; Tanida, K.; Tanigawa, H.; Taniguchi, N.; Tao, Y.; Taras, P.; Tenchini, F.; Tonelli, D.; Torassa, E.; Trabelsi, K.; Tsuboyama, T.; Tsuzuki, N.; Uchida, M.; Ueda, I.; Uehara, S.; Ueno, T.; Uglov, T.; Unger, K.; Unno, Y.; Uno, S.; Urquijo, P.; Ushiroda, Y.; Usov, Y. V.; Vahsen, S. E.; van Tonder, R.; Varner, G. S.; Varvell, K. E.; Vinokurova, A.; Vitale, L.; Vorobyev, V.; Vossen, A.; Wach, B.; Waheed, E.; Wakeling, H. M.; Wan, K.; Abdullah, W. Wan; Wang, B.; Wang, C. H.; Wang, M. -Z.; Wang, X. L.; Warburton, A.; Watanabe, M.; Watanuki, S.; Webb, J.; Wehle, S.; Welsch, M.; Wessel, C.; Wiechczynski, J.; Wieduwilt, P.; Windel, H.; Won, E.; Wu, L. J.; Xu, X. P.; Yabsley, B. D.; Yamada, S.; Yan, W.; Yang, S. B.; Ye, H.; Yelton, J.; Yeo, I.; Yin, J. H.; Yonenaga, M.; Yook, Y. M.; Yoshihara, K.; Yoshinobu, T.; Yuan, C. Z.; Yuan, G.; Yusa, Y.; Zani, L.; Zhang, J. Z.; Zhang, Y.; Zhang, Z.; Zhilich, V.; Zhou, J.; Zhou, Q. D.; Zhou, X. Y.; Zhukova, V. I.; Zhulanov, V.; Zupanc, A.
Source
Subject
Language
Abstract
We report on measurements of branching fractions ($\mathcal{B}$) and CP-violating charge asymmetries ($\mathcal{A}_{\rm CP}$) of multibody charmless $B$ decays reconstructed by the Belle II experiment at the SuperKEKB electron-positron collider. We use a sample of collisions collected in 2019 and 2020 at the $\Upsilon(4S)$ resonance and corresponding to $62.8$ fb$^{-1}$ of integrated luminosity. We use simulation to determine optimized event selections. The $\Delta E$ and $M_{\rm bc}$ distributions of the resulting samples are fit to determine signal yields of approximately 690, 840, and 380 decays for the channels $B^+ \to K^+K^-K^+$, $B^+ \to K^+\pi^-\pi^+$, and $B^0 \to K^+\pi^-\pi^0$, respectively. These yields are corrected for efficiencies determined from simulation and control data samples to obtain $\mathcal{B}(B^+ \to K^+K^-K^+) = [35.8 \pm 1.6(\rm stat) \pm 1.4 (\rm syst)]\times 10^{-6}$, $\mathcal{B}(B^+ \to K^+\pi^-\pi^+) = [67.0 \pm 3.3 (\rm stat)\pm 2.3 (\rm syst)]\times 10^{-6}$, $\mathcal{B}(B^0 \to K^+\pi^-\pi^0) = [38.1 \pm 3.5 (\rm stat)\pm 3.9 (\rm syst)]\times 10^{-6}$, $\mathcal{A}_{\rm CP}(B^+ \to K^+K^-K^+) = -0.103 \pm 0.042(\rm stat) \pm 0.020 (\rm syst)$, $\mathcal{A}_{\rm CP}(B^+ \to K^+\pi^-\pi^+) = -0.010 \pm 0.050 (\rm stat)\pm 0.021(\rm syst)$, and $\mathcal{A}_{\rm CP}(B^0 \to K^+\pi^-\pi^0) = 0.207 \pm 0.088 (\rm stat)\pm 0.011(\rm syst)$. Results are consistent with previous measurements and demonstrate detector performance comparable with the best Belle results.