학술논문
Search for $CP$ violation in $D^{+}_{(s)}\rightarrow K^{+}K^{0}_{S}h^{+}h^{-}$ $(h=K,\pi)$ decays and observation of the Cabibbo-suppressed decay $D^{+}_{s}\rightarrow K^{+}K^{-}K^{0}_{S}\pi^{+}$
Document Type
Working Paper
Author
Belle Collaboration; Moon, H. K.; Won, E.; Adachi, I.; Aihara, H.; Asner, D. M.; Atmacan, H.; Aulchenko, V.; Aushev, T.; Ayad, R.; Babu, V.; Bahinipati, S.; Banerjee, Sw.; Bauer, M.; Behera, P.; Belous, K.; Bennett, J.; Bessner, M.; Bhardwaj, V.; Bhuyan, B.; Biswas, D.; Bodrov, D.; Borah, J.; Bozek, A.; Bračko, M.; Branchini, P.; Browder, T. E.; Budano, A.; Campajola, M.; Červenkov, D.; Chang, M. -C.; Chekelian, V.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Cho, H. E.; Cho, K.; Choi, Y.; Choudhury, S.; Cinabro, D.; Cochran, J.; Das, S.; Dash, N.; De Nardo, G.; De Pietro, G.; Dhamija, R.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Dong, T. V.; Dossett, D.; Dubey, S.; Epifanov, D.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Fulsom, B. G.; Garg, R.; Gaur, V.; Giri, A.; Goldenzweig, P.; Graziani, E.; Gu, T.; Guan, Y.; Gudkova, K.; Halder, S.; Hara, T.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hedges, M. T.; Herrmann, D.; Hou, W. -S.; Hsu, C. -L.; Iijima, T.; Inami, K.; Inguglia, G.; Ipsita, N.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Jacobs, W. W.; Jang, E. -J.; Jia, S.; Jin, Y.; Joo, K. K.; Kaliyar, A. B.; Kawasaki, T.; Kiesling, C.; Kim, C. H.; Kim, D. Y.; Kim, K. -H.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Konno, T.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalenko, E.; Križan, P.; Krokovny, P.; Kuhr, T.; Kumar, M.; Kumar, R.; Kumara, K.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lalwani, K.; Lange, J. S.; Lee, S. C.; Li, J.; Li, L. K.; Li, Y.; Libby, J.; Lieret, K.; Lin, Y. -R.; Liventsev, D.; Luo, T.; Ma, Y.; Masuda, M.; Matsuda, T.; Matvienko, D.; Maurya, S. K.; Merola, M.; Metzner, F.; Miyabayashi, K.; Mizuk, R.; Mohanty, G. B.; Nakamura, I.; Nakao, M.; Nakazawa, H.; Natochii, A.; Nayak, L.; Nisar, N. K.; Nishida, S.; Ogawa, K.; Ogawa, S.; Ono, H.; Oskin, P.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pang, T.; Pardi, S.; Park, H.; Park, J.; Park, S. -H.; Passeri, A.; Paul, S.; Pedlar, T. K.; Pestotnik, R.; Piilonen, L. E.; Podobnik, T.; Prencipe, E.; Prim, M. T.; Rabusov, A.; Röhrken, M.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Russo, G.; Sandilya, S.; Santelj, L.; Savinov, V.; Schnell, G.; Schwanda, C.; Schwartz, A. J.; Seino, Y.; Senyo, K.; Sevior, M. E.; Shapkin, M.; Sharma, C.; Shen, C. P.; Shiu, J. -G.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Starič, M.; Sumihama, M.; Sumiyoshi, T.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Trabelsi, K.; Uchida, M.; Uglov, T.; Unno, Y.; Uno, K.; Uno, S.; Urquijo, P.; Vahsen, S. E.; van Tonder, R.; Varner, G.; Varvell, K. E.; Vinokurova, A.; Wang, D.; Wang, M. -Z.; Watanabe, M.; Watanuki, S.; Wiechczynski, J.; Yabsley, B. D.; Yan, W.; Yang, S. B.; Yelton, J.; Yin, J. H.; Yook, Y.; Yuan, C. Z.; Yuan, L.; Yusa, Y.; Zhai, Y.; Zhang, Z. P.; Zhilich, V.; Zhukova, V.
Source
Phys. Rev. D 108, L111102, 2023
Subject
Language
Abstract
We search for $CP$ violation by measuring a $T$-odd asymmetry in the Cabibbo-suppressed $D^{+}\rightarrow K^{+}K^{0}_{S}\pi^{+}\pi^{-} $ decay, and in the Cabibbo-favored $D^{+}_{s}\rightarrow K^{+}K^{0}_{S}\pi^{+}\pi^{-}$ and $D^{+}\rightarrow K^{+}K^{-}K^{0}_{S}\pi^{+}$ decays. We use 980 ${\rm fb}^{-1}$ of data collected by the Belle detector running at the KEKB asymmetric-energy $e^{+}e^{-}$ collider. The $C\!P$-violating $T$-odd parameter ${a}^{T\text{-}\rm{odd}}_{CP}$ is measured to be ${a}^{T\text{-}\rm{odd}}_{CP}(D^{+}\rightarrow K^{+}K^{0}_{S}\pi^{+}\pi^{-})=(0.34\pm0.87\pm0.32)\%,$ ${a}^{T\text{-}\rm{odd}}_{CP}(D^{+}_{s}\rightarrow K^{+}K^{0}_{S}\pi^{+}\pi^{-})=(-0.46\pm0.63\pm0.38)\%,$ and ${a}^{T\text{-}\rm{odd}}_{CP}(D^{+}\rightarrow K^{+}K^{-}K^{0}_{S}\pi^{+})=(-3.34\pm2.66\pm0.35)\%,$ where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. We also report the first observation of the Cabibbo-suppressed decay $D^{+}_{s}\rightarrow K^{+}K^{-}K^{0}_{S}\pi^{+}$. The branching fraction is measured relative to that of the analogous Cabibbo-favored decay : $B(D^{+}_{s}\rightarrow K^{+}K^{-}K^{0}_{S}\pi^{+}) / B(D^{+}_{s}\rightarrow K^{+}K^{0}_{S}\pi^{+}\pi^{-}) = (1.36\pm 0.15\pm 0.04)\%$.