학술논문
Observation of a resonant structure in $e^{+}e^{-} \to K^{+}K^{-}\pi^{0}\pi^{0}$
Document Type
Working Paper
Author
Ablikim, M.; Achasov, M. N.; Adlarson, P.; Ahmed, S.; Albrecht, M.; Amoroso, A.; An, Q.; Anita; Bai, Y.; Bakina, O.; Ferroli, R. Baldini; Balossino, I.; Ban, Y.; Begzsuren, K.; Bennett, J. V.; Berger, N.; Bertani, M.; Bettoni, D.; Bianchi, F.; Biernat, J.; Bloms, J.; Boyko, I.; Briere, R. A.; Cai, H.; Cai, X.; Calcaterra, A.; Cao, G. F.; Cao, N.; Cetin, S. A.; Chang, J. F.; Chang, W. L.; Chelkov, G.; Chen, D. Y.; Chen, G.; Chen, H. S.; Chen, M. L.; Chen, S. J.; Chen, X. R.; Chen, Y. B.; Cheng, W.; Cibinetto, G.; Cossio, F.; Cui, X. F.; Dai, H. ~L.; Dai, J. P.; Dai, X. C.; Dbeyssi, A.; Dedovich, D.; Deng, Z. Y.; Denig, A.; Denysenko, I.; Destefanis, M.; De Mori, F.; Ding, Y.; Dong, C.; Dong, J.; Dong, L. Y.; Dong, M. Y.; Du, S. X.; Fang, J.; Fang, S. S.; Fang, Y.; Farinelli, R.; Fava, L.; Feldbauer, F.; Felici, G.; Feng, C. Q.; Fritsch, M.; Fu, C. D.; Fu, Y.; Gao, X. L.; Gao, Y.; Gao, Y. G.; Garzia, I.; Gersabeck, E. M.; Gilman, A.; Goetzen, K.; Gong, L.; Gong, W. X.; Gradl, W.; Greco, M.; Gu, L. M.; Gu, M. H.; Gu, S.; Gu, Y. T.; Guan, C. Y; Guo, A. Q.; Guo, L. B.; Guo, R. P.; Guo, Y. P.; Guskov, A.; Han, S.; Han, T. T.; Han, T. Z.; Hao, X. Q.; Harris, F. A.; He, K. L.; Heinsius, F. H.; Held, T.; Heng, Y. K.; Himmelreich, M.; Holtmann, T.; Hou, Y. ~R.; Hou, Z. ~L.; Hu, H. ~M.; Hu, J. ~F.; Hu, T.; Hu, Y.; Huang, G. ~S.; Huang, L. ~Q.; Huang, X. ~T.; Huesken, N.; Hussain, T.; Andersson, W. ~Ikegami; Imoehl, W.; Irshad, M.; Jaeger, S.; Janchiv, S.; Ji, Q.; Ji, Q. ~P.; Ji, X. ~B.; Ji, X. ~L.; Jiang, H. ~B.; Jiang, X. ~S.; Jiang, X. ~Y.; Jiao, J. ~B.; Jiao, Z.; Jin, D. ~P.; Jin, S.; Jin, Y.; Johansson, T.; Kalantar-Nayestanaki, N.; Kang, X. ~S.; Kappert, R.; Kavatsyuk, M.; Ke, B. ~C.; Keshk, I. ~K.; Khoukaz, A.; Kiese, P.; Kiuchi, R.; Kliemt, R.; Koch, L.; Kolcu, O. ~B.; Kopf, B.; Kuemmel, M.; Kuessner, M.; Kupsc, A.; Kurth, M. ~ G.; Kühn, W.; Lane, J. ~J.; Lange, J. ~S.; Larin, P.; Lavezzi, L.; Leithoff, H.; Lellmann, M.; Lenz, T.; Li, C.; Li, C. ~H.; Cheng~Li; Li, D. ~M.; Li, F.; Li, G.; Li, H. ~B.; Li, H. ~J.; Li, J. ~C.; Li, J. ~L.; Ke~Li; Li, L. ~K.; Lei~Li; Li, P. ~L.; Li, P. ~R.; Li, S. ~Y.; Li, W. ~D.; Li, W. ~G.; Li, X. ~H.; Li, X. ~L.; Li, X. ~N.; Li, Z. ~B.; Li, Z. ~Y.; Liang, H.; Liang, Y. ~F.; Liang, Y. ~T.; Liao, L. ~Z.; Libby, J.; Lin, C. ~X.; Lin, D. ~X.; Liu, B.; Liu, B. ~J.; Liu, C. ~X.; Liu, D.; Liu, D. ~Y.; Liu, F. ~H.; Fang~Liu; Feng~Liu; Liu, H. ~B.; Liu, H. ~M.; Huanhuan~Liu; Huihui~Liu; Liu, J. ~B.; Liu, J. ~Y.; Liu, K.; Liu, K. ~Y.; Ke~Liu; Liu, L.; Liu, L. ~Y.; Liu, Q.; Liu, S. ~B.; Shuai~Liu; Liu, T.; Liu, X.; Liu, X. ~Y.; Liu, Y. ~B.; Liu, Z. ~A.; Liu, Z. ~Q.; Long, Y. ~F.; Lou, X. ~C.; Lu, H. ~J.; Lu, J. ~D.; Lu, J. ~G.; Lu, X. ~L.; Lu, Y.; Lu, Y. ~P.; Luo, C. ~L.; Luo, M. ~X.; Luo, P. ~W.; Luo, T.; Luo, X. ~L.; Lusso, S.; Lyu, X. ~R.; Ma, F. ~C.; Ma, H. ~L.; Ma, L. ~L.; Ma, M. ~M.; Ma, Q. ~M.; Ma, R. ~Q.; Ma, R. ~T.; Ma, X. ~N.; Ma, X. ~X.; Ma, X. ~Y.; Ma, Y. ~M.; Maas, F. ~E.; Maggiora, M.; Maldaner, S.; Malde, S.; Malik, Q. ~A.; Mangoni, A.; Mao, Y. ~J.; Mao, Z. ~P.; Marcello, S.; Meng, Z. ~X.; Messchendorp, J. ~G.; Mezzadri, G.; Min, J.; Min, T. ~J.; Mitchell, R. ~E.; Mo, X. ~H.; Mo, Y. ~J.; Morales, C. ~Morales; Muchnoi, N. ~Yu.; Muramatsu, H.; Nakhoul, S.; Nefedov, Y.; Nerling, F.; Nikolaev, I. ~B.; Ning, Z.; Nisar, S.; Olsen, S. ~L.; Ouyang, Q.; Pacetti, S.; Pan, X.; Pan, Y.; Papenbrock, M.; Pathak, A.; Patteri, P.; Pelizaeus, M.; Peng, H. ~P.; Peters, K.; Pettersson, J.; Ping, J. ~L.; Ping, R. ~G.; Pitka, A.; Poling, R.; Prasad, V.; Qi, H.; Qi, H. ~R.; Qi, M.; Qi, T. ~Y.; Qian, S.; Qiao, C. ~F.; Qin, L. ~Q.; Qin, X. ~P.; Qin, X. ~S.; Qin, Z. ~H.; Qiu, J. ~F.; Qu, S. ~Q.; Rashid, K. ~H.; Ravindran, K.; Redmer, C. ~F.; Richter, M.; Rivetti, A.; Rodin, V.; Rolo, M.; Rong, G.; Rosner, Ch.; Rump, M.; Sarantsev, A.; Savrié, M.; Schelhaas, Y.; Schnier, C.; Schoenning, K.; Shan, D. ~C.; Shan, W.; Shan, X. ~Y.; Shao, M.; Shen, C. ~P.; Shen, P. ~X.; Shen, X. ~Y.; Sheng, H. ~Y.; Shi, H. ~C.; Shi, R. ~S.; Shi, X.; D~Shi, X.; Song, J. ~J.; Song, Q. ~Q.; Song, X. ~Y.; Song, Y. ~X.; Sosio, S.; Sowa, C.; Spataro, S.; Sui, F. ~F.; Sun, G. ~X.; Sun, J. ~F.; Sun, L.; Sun, S. ~S.; Sun, T.; Sun, W. ~Y.; Sun, Y. ~J.; K~Sun, Y.; Sun, Y. ~Z.; Sun, Z. ~J.; Sun, Z. ~T.; Tan, Y. ~X.; Tang, C. ~J.; Tang, G. ~Y.; Tang, J.; Tang, X.; Thoren, V.; Tsednee, B.; Uman, I.; Wang, B.; Wang, B. ~L.; Wang, C. ~W.; Wang, D. ~Y.; Wang, H. ~P.; Wang, K.; Wang, L. ~L.; Wang, L. ~S.; Wang, M.; Wang, M. ~Z.; Meng~Wang; Wang, P. ~L.; Wang, W. ~P.; Wang, X.; Wang, X. ~F.; Wang, X. ~L.; Wang, Y.; Wang, Y. ~D.; Wang, Y. ~F.; Wang, Y. ~Q.; Wang, Z.; Wang, Z. ~G.; Wang, Z. ~Y.; Ziyi~Wang; Zongyuan~Wang; Weber, T.; Wei, D. ~H.; Weidenkaff, P.; Weidner, F.; Wen, H. ~W.; Wen, S. ~P.; White, D. ~J.; Wiedner, U.; Wilkinson, G.; Wolke, M.; Wollenberg, L.; Wu, J. ~F.; Wu, L. ~H.; Wu, L. ~J.; Wu, X.; Wu, Z.; Xia, L.; Xiao, H.; Xiao, S. ~Y.; Xiao, Y. ~J.; Xiao, Z. ~J.; Xie, Y. ~G.; Xie, Y. ~H.; Xing, T. ~Y.; Xiong, X. ~A.; Xu, G. ~F.; Xu, J. ~J.; Xu, Q. ~J.; Xu, W.; Xu, X. ~P.; Yan, L.; Yan, W. ~B.; Yan, W. ~C.; Xu~Yan; Yang, H. ~J.; Yang, H. ~X.; Yang, L.; Yang, R. ~X.; Yang, S. ~L.; Yang, Y. ~H.; Yang, Y. ~X.; Yifan~Yang; Zhi~Yang; Ye, M.; Ye, M. ~H.; Yin, J. ~H.; You, Z. ~Y.; Yu, B. ~X.; Yu, C. ~X.; Yu, G.; Yu, J. ~S.; Yu, T.; Yuan, C. ~Z.; Yuan, W.; Yuan, X. ~Q.; Yuan, Y.; Yue, C. ~X.; Yuncu, A.; Zafar, A. ~A.; Zeng, Y.; Zhang, B. ~X.; Zhang, B. ~Y.; Zhang, C. ~C.; Zhang, D. ~H.; Guangyi~Zhang; Zhang, H. ~H.; Zhang, H. ~Y.; Zhang, J. ~L.; Zhang, J. ~Q.; Zhang, J. ~W.; Zhang, J. ~Y.; Zhang, J. ~Z.; Jianyu~Zhang; Jiawei~Zhang; Zhang, L.; Lei~Zhang; Zhang, S.; Zhang, S. ~F.; Zhang, T. ~J.; Zhang, X. ~Y.; Zhang, Y.; Zhang, Y. ~H.; Zhang, Y. ~T.; Yan~Zhang; Yao~Zhang; Yi~Zhang; Zhang, Z. ~H.; Zhang, Z. ~Y.; Zhao, G.; Zhao, J.; Zhao, J. ~W.; Zhao, J. ~Y.; Zhao, J. ~Z.; Lei~Zhao; Ling~Zhao; Zhao, M. ~G.; Zhao, Q.; Zhao, S. ~J.; Zhao, T. ~C.; Zhao, Y. ~B.; Zhao, Z. ~G.; Zhemchugov, A.; Zheng, B.; Zheng, J. ~P.; Zheng, Y.; Zheng, Y. ~H.; Zhong, B.; Zhong, C.; Zhou, L.; Zhou, L. ~P.; Zhou, Q.; Zhou, X.; Zhou, X. ~K.; Zhou, X. ~R.; Zhu, A. ~N.; Zhu, J.; Zhu, K.; Zhu, K. ~J.; Zhu, S. ~H.; Zhu, W. ~J.; Zhu, X. ~L.; Zhu, Y. ~C.; Zhu, Y. ~S.; Zhu, Z. ~A.; Zhuang, J.; Zou, B. ~S.; Zou, J. ~H.
Source
Phys. Rev. Lett. 124, 112001 (2020)
Subject
Language
Abstract
Using $e^{+}e^{-}$ collision data samples with center-of-mass energies ranging from 2.000 to 2.644 GeV, collected by the BESIII detector at the BEPCII collider, and with a total integrated luminosity of 300 pb^{-1}, a partial-wave analysis is performed for the process $e^{+}e^{-} \to K^{+}K^{-}\pi^{0}\pi^{0}$. The total Born cross sections for the process $e^{+}e^{-} \to K^{+}K^{-}\pi^{0}\pi^{0}$, as well as the Born cross sections f or the subprocesses $e^{+}e^{-} \to \phi \pi^{0}\pi^{0}$, $K^{+}(1460)K^{-}$, $K^{+}_{1}(1400)K^{-}$, $K^{+}_{1}(1270)K^{-}$ and $K^{*+}(892)K^{*-}(892)$, are measured versus the center-of-mass energy. The corresponding results for $e^{+}e^{-} \to K^{+}K^{-}\pi^{0}\pi^{0}$ and $\phi \pi^{0}\pi^{0}$ are consistent with those of BaBar and have much improved precision.By analyzing the cross sections for the four subprocesses, $K^{+}(1460)K^{-}$, $K^{+}_{1}(1400)K^{-}$, $K^{+ }_{1}(1270)K^{-}$ and $K^{*+}K^{*-}$, a structure with mass $M$ = (2126.5 $\pm$ 16.8 $\pm$ 12.4)~MeV/c^{2} and width $\Gamma$ = (106.9 $\pm$ 32.1 $\pm$ 28.1)~MeV is observed with an overall statistical significance of 6.3 $\sigma$, although with very limited significance in the subprocesses $e^{+}e^{-} \to K^{+}_{1}(1270)K^{-}$ and $K^{*+}(892)K^{*-}(892)$. The resonant parameters of the observed structure suggest it can be identified with the $\phi(2170)$, thus the results provide valuable input to the internal nature of the $\phi(2170)$.