학술논문
Measurement of the $e^+e^- \to \pi^+\pi^-\pi^0$ cross section in the energy range 0.62-3.50 GeV at Belle II
Document Type
Working Paper
Author
Belle II Collaboration; Adachi, I.; Aggarwal, L.; Aihara, H.; Akopov, N.; Aloisio, A.; Ky, N. Anh; Asner, D. M.; Atmacan, H.; Aushev, V.; Aversano, M.; Ayad, R.; Babu, V.; Bae, H.; Bahinipati, S.; Bambade, P.; Banerjee, Sw.; Bansal, S.; Barrett, M.; Baudot, J.; Baur, A.; Beaubien, A.; Becherer, F.; Becker, J.; Bennett, J. V.; Bernlochner, F. U.; Bertacchi, V.; Bertemes, M.; Bertholet, E.; Bessner, M.; Bettarini, S.; Bianchi, F.; Bilka, T.; Biswas, D.; Bobrov, A.; Bodrov, D.; Bolz, A.; Bondar, A.; Bozek, A.; Bračko, M.; Branchini, P.; Browder, T. E.; Budano, A.; Bussino, S.; Campajola, M.; Cao, L.; Casarosa, G.; Cecchi, C.; Cerasoli, J.; Chang, M. -C.; Chang, P.; Cheema, P.; Cheon, B. G.; Chilikin, K.; Chirapatpimol, K.; Cho, H. -E.; Cho, K.; Cho, S. -J.; Choi, S. -K.; Choudhury, S.; Corona, L.; Dattola, F.; De La Cruz-Burelo, E.; De La Motte, S. A.; de Marino, G.; De Nardo, G.; De Pietro, G.; de Sangro, R.; Destefanis, M.; Dey, S.; Dhamija, R.; Di Canto, A.; Di Capua, F.; Dingfelder, J.; Doležal, Z.; Dong, T. V.; Dorigo, M.; Dort, K.; Dreyer, S.; Dubey, S.; Dugic, K.; Dujany, G.; Ecker, P.; Epifanov, D.; Feichtinger, P.; Ferber, T.; Ferlewicz, D.; Fillinger, T.; Finck, C.; Finocchiaro, G.; Fodor, A.; Forti, F.; Fulsom, B. G.; Gabrielli, A.; Ganiev, E.; Garcia-Hernandez, M.; Gaudino, G.; Gaur, V.; Gaz, A.; Gellrich, A.; Ghosh, D.; Ghumaryan, H.; Giakoustidis, G.; Giordano, R.; Giri, A.; Glazov, A.; Gobbo, B.; Godang, R.; Gogota, O.; Goldenzweig, P.; Gradl, W.; Granderath, S.; Graziani, E.; Greenwald, D.; Gruberová, Z.; Gu, T.; Guan, Y.; Gudkova, K.; Hara, K.; Hayasaka, K.; Hayashii, H.; Hazra, S.; Hearty, C.; Hedges, M. T.; Heidelbach, A.; de la Cruz, I. Heredia; Villanueva, M. Hernández; Higuchi, T.; Hoek, M.; Hohmann, M.; Horak, P.; Hsu, C. -L.; Iijima, T.; Inami, K.; Ipsita, N.; Ishikawa, A.; Itoh, R.; Iwasaki, M.; Jacobs, W. W.; Jang, E. -J.; Ji, Q. P.; Jia, S.; Jin, Y.; Junkerkalefeld, H.; Kaleta, M.; Kalita, D.; Kaliyar, A. B.; Kandra, J.; Kang, S.; Karyan, G.; Kawasaki, T.; Keil, F.; Kiesling, C.; Kim, C. -H.; Kim, D. Y.; Kim, K. -H.; Kim, Y. -K.; Kinoshita, K.; Kodyš, P.; Koga, T.; Kohani, S.; Kojima, K.; Korobov, A.; Korpar, S.; Kovalenko, E.; Kowalewski, R.; Kraetzschmar, T. M. G.; Križan, P.; Krokovny, P.; Kuhr, T.; Kulii, Y.; Kumar, J.; Kumara, K.; Kunigo, T.; Kuzmin, A.; Kwon, Y. -J.; Lacaprara, S.; Lalwani, K.; Lam, T.; Lanceri, L.; Lange, J. S.; Laurenza, M.; Lautenbach, K.; Leboucher, R.; Diberder, F. R. Le; Lee, M. J.; Leo, P.; Levit, D.; Li, L. K.; Li, Y.; Libby, J.; Liu, Q. Y.; Liu, Y.; Liu, Z. Q.; Liventsev, D.; Longo, S.; Lueck, T.; Lyu, C.; Maggiora, M.; Maharana, S. P.; Maiti, R.; Maity, S.; Mancinelli, G.; Manfredi, R.; Manoni, E.; Mantovano, M.; Marcantonio, D.; Marinas, C.; Martellini, C.; Martens, A.; Martinov, T.; Massaccesi, L.; Masuda, M.; Matsuoka, K.; Matvienko, D.; Maurya, S. K.; Mawas, F.; McKenna, J. A.; Mehta, R.; Meier, F.; Merola, M.; Miller, C.; Mirra, M.; Mitra, S.; Miyabayashi, K.; Mohanty, G. B.; Moneta, S.; Moser, H. -G.; Mussa, R.; Nakamura, I.; Nakamura, K. R.; Nakao, M.; Nakazawa, Y.; Charan, A. Narimani; Naruki, M.; Natkaniec, Z.; Natochii, A.; Nayak, L.; Nayak, M.; Nazaryan, G.; Neu, M.; Niebuhr, C.; Ninkovic, J.; Nishida, S.; Novosel, A.; Ogawa, S.; Onishchuk, Y.; Ono, H.; Pakhlov, P.; Pakhlova, G.; Pardi, S.; Park, S. -H.; Paschen, B.; Passeri, A.; Patra, S.; Pedlar, T. K.; Peschke, R.; Pestotnik, R.; Piilonen, L. E.; Angioni, G. Pinna; Podobnik, T.; Pokharel, S.; Praz, C.; Prell, S.; Prencipe, E.; Prim, M. T.; Prudiev, I.; Purwar, H.; Rados, P.; Raeuber, G.; Raiz, S.; Rauls, N.; Reif, M.; Reiter, S.; Ripp-Baudot, I.; Rizzo, G.; Roney, J. M.; Rostomyan, A.; Rout, N.; Sanders, D. A.; Sandilya, S.; Santelj, L.; Sato, Y.; Scavino, B.; Schwanda, C.; Schwartz, A. J.; Seino, Y.; Selce, A.; Senyo, K.; Sevior, M. E.; Sfienti, C.; Shan, W.; Shi, X. D.; Shillington, T.; Shiu, J. -G.; Shtol, D.; Shwartz, B.; Sibidanov, A.; Simon, F.; Singh, J. B.; Skorupa, J.; Sobie, R. J.; Sobotzik, M.; Soffer, A.; Sokolov, A.; Solovieva, E.; Spataro, S.; Spruck, B.; Starič, M.; Stavroulakis, P.; Stefkova, S.; Stroili, R.; Sue, Y.; Sumihama, M.; Sumisawa, K.; Suwonjandee, N.; Svidras, H.; Takizawa, M.; Tamponi, U.; Tanida, K.; Tenchini, F.; Tittel, O.; Tiwary, R.; Tonelli, D.; Torassa, E.; Trabelsi, K.; Tsaklidis, I.; Ueda, I.; Uematsu, Y.; Uglov, T.; Unger, K.; Unno, Y.; Uno, K.; Uno, S.; Ushiroda, Y.; Vahsen, S. E.; van Tonder, R.; Varvell, K. E.; Veronesi, M.; Vinokurova, A.; Vitale, L.; Wallner, S.; Wang, E.; Wang, M. -Z.; Warburton, A.; Watanabe, M.; Watanuki, S.; Wessel, C.; Xu, X. P.; Yabsley, B. D.; Yamada, S.; Yan, W.; Yang, S. B.; Yin, J. H.; Yoshihara, K.; Yuan, C. Z.; Zeng, F.; Zhang, B.; Zhang, Y.; Zhilich, V.; Zhou, Q. D.; Zhukova, V. I.; Žlebčík, R.
Source
Subject
Language
Abstract
We report a measurement of the $e^+e^- \to \pi^+\pi^-\pi^0$ cross section in the energy range from 0.62 to 3.50 GeV using an initial-state radiation technique. We use an $e^+e^-$ data sample corresponding to 191 $\text{fb}^{-1}$ of integrated luminosity, collected at a center-of-mass energy at or near the $\Upsilon{(4S)}$ resonance with the Belle II detector at the SuperKEKB collider. Signal yields are extracted by fitting the two-photon mass distribution in $e^+e^- \to \pi^+\pi^-\pi^0\gamma$ events, which involve a $\pi^0 \to \gamma\gamma$ decay and an energetic photon radiated from the initial state. Signal efficiency corrections with an accuracy of 1.6% are obtained from several control data samples. The uncertainty on the cross section at the $\omega$ and $\phi$ resonances is dominated by the systematic uncertainty of 2.2%. The resulting cross sections in the 0.62-1.80 GeV energy range yield $ a_\mu^{3\pi} = [48.91 \pm 0.23~(\mathrm{stat}) \pm 1.07~(\mathrm{syst})] \times 10^{-10} $ for the leading-order hadronic vacuum polarization contribution to the muon anomalous magnetic moment. This result differs by $2.5$ standard deviations from the most precise current determination.
Comment: 23 pages, 24 figures, submitted to PRD
Comment: 23 pages, 24 figures, submitted to PRD