Observation of time-reversal violation in the B0 meson system.

/ Authors

J. Lees, V. Poireau, V. Tisserand, J. Garra Ticó, E. Grauges, A. Palano, G. Eigen, B. Stugu, D. Brown, L. Kerth

and 356 more authors

Y. Kolomensky, G. Lynch, H. Koch, T. Schroeder, D. Asgeirsson, C. Hearty, T. Mattison, J. McKenna, R. So, A. Khan, V. Blinov, A. Buzykaev, V. Druzhinin, V. Golubev, E. Kravchenko, A. Onuchin, S. Serednyakov, Y. Skovpen, E. Solodov, K. Todyshev, A. Yushkov, M. Bondioli, D. Kirkby, A. Lankford, M. Mandelkern, H. Atmacan, J. Gary, F. Liu, O. Long, G. Vitug, C. Campagnari, T. M. Hong, D. Kovalskyi, J. Richman, C. West, A. Eisner, J. Kroseberg, W. Lockman, A. Martinez, B. Schumm, A. Seiden, D. Chao, C. Cheng, B. Echenard, K. Flood, D. Hitlin, P. Ongmongkolkul, F. Porter, A. Rakitin, R. Andreassen, Z. Huard, B. Meadows, M. Sokoloff, L. Sun, P. Bloom, W. Ford, A. Gaz, U. Nauenberg, J. Smith, S. Wagner, R. Ayad, W. Toki, B. Spaan, K. Schubert, R. Schwierz, D. Bernard, M. Verderi, P. J. Clark, S. Playfer, D. Bettoni, C. Bozzi, R. Calabrese, G. Cibinetto, E. Fioravanti, I. Garzia, E. Luppi, M. Munerato, L. Piemontese, V. Santoro, R. Baldini-Ferroli, A. Calcaterra, R. de Sangro, G. Finocchiaro, P. Patteri, I. Peruzzi, M. Piccolo, M. Rama, A. Zallo, R. Contri, E. Guido, M. Lo Vetere, M. Monge, S. Passaggio, C. Patrignani, E. Robutti, B. Bhuyan, V. Prasad, C. Lee, M. Morii, A. Edwards, A. Adametz, U. Uwer, H. Lacker, T. Lueck, P. Dauncey, U. Mallik, C. Chen, J. Cochran, W. Meyer, S. Prell, A. Rubin, A. Gritsan, Z. Guo, N. Arnaud, M. Davier, D. Derkach, G. Grosdidier, F. Le Diberder, A. Lutz, B. Malaescu, P. Roudeau, M. Schune, A. Stocchi, G. Wormser, D. Lange, D. Wright, C. Chávez, J. P. Coleman, J. Fry, E. Gabathuler, D. Hutchcroft, D. Payne, C. Touramanis, A. Bevan, F. Di Lodovico, R. Sacco, M. Sigamani, G. Cowan, C. Davis, A. Denig, M. Fritsch, W. Gradl, K. Griessinger, A. Hafner, E. Prencipe, R. Barlow, G. Jackson, G. Lafferty, E. Behn, R. Cenci, B. Hamilton, A. Jawahery, D. Roberts, C. Dallapiccola, R. Cowan, D. Dujmić, G. Sciolla, R. Cheaib, D. Lindemann, P. Patel, S. Robertson, P. Biassoni, N. Neri, F. Palombo, S. Stracka, L. Cremaldi, R. Godang, R. Kroeger, P. Sonnek, D. Summers, X. Nguyen, M. Simard, P. Taras, G. De Nardo, D. Monorchio, G. Onorato, C. Sciacca, M. Martinelli, G. Raven, C. Jessop, J. LoSecco, W. Wang, K. Honscheid, R. Kass, J. Brau, R. Frey, N. Sinev, D. Strom, E. Torrence, E. Feltresi, N. Gagliardi, M. Margoni, M. Morandin, A. Pompili, M. Posocco, M. Rotondo, G. Simi, F. Simonetto, R. Stroili, S. Akar, E. Ben-Haim, M. Bomben, G. Bonneaud, H. Briand, G. Calderini, J. Chauveau, O. Hamon, P. Leruste, G. Marchiori, J. Ocariz, S. Sitt, M. Biasini, E. Manoni, S. Pacetti, A. Rossi, C. Angelini, G. Batignani, S. Bettarini, M. Carpinelli, G. Casarosa, A. Cervelli, F. Forti, M. Giorgi, A. Lusiani, B. Oberhof, E. Paoloni, A. Perez, G. Rizzo, J. Walsh, D. Lopes Pegna, J. Olsen, A. Smith, A. Telnov, F. Anulli, R. Faccini, F. Ferrarotto, F. Ferroni, M. Gaspero, L. Li Gioi, M. Mazzoni, G. Piredda, C. Bünger, O. Grünberg, T. Hartmann, T. Leddig, H. Schröder, C. Voß, R. Waldi, T. Adye, E. Olaiya, F. Wilson, S. Emery, G. Hamel de Monchenault, G. Vasseur, C. Yéche, D. Aston, D. Bard, R. Bartoldus, J. Benitez, C. Cartaro, M. Convery, J. Dorfan, G. Dubois-Felsmann, W. Dunwoodie, M. Ebert, R. Field, M. Franco Sevilla, B. Fulsom, A. Gabareen, M. Graham, P. Grenier, C. Hast, W. Innes, M. Kelsey, P. Kim, M. Kocian, D. Leith, P. Lewis, B. Lindquist, S. Luitz, V. Luth, H. Lynch, D. MacFarlane, D. Muller, H. Neal, S. Nelson, M. Perl, T. Pulliam, B. Ratcliff, A. Roodman, A. Salnikov, R. Schindler, A. Snyder, D. Su, M. Sullivan, J. Va’vra, A. Wagner, W. Wisniewski, M. Wittgen, D. Wright, H. Wulsin, C. Young, V. Ziegler, W. Park, M. Purohit, R. White, J. Wilson, A. Randle-conde, S. Sekula, M. Bellis, P. Burchat, T. Miyashita, E. Puccio, M S Alam, J. Ernst, R. Gorodeisky, N. Guttman, D. Peimer, A. Soffer, P. Lund, S. Spanier, J. Ritchie, A. Ruland, R. Schwitters, B. Wray, J. Izen, X. Lou, F. Bianchi, D. Gamba, S. Zambito, L. Lanceri, L. Vitale, J. Bernabéu, F. Martinez-Vidal, A. Oyanguren, P. Villanueva-Perez, H. Ahmed, J. Albert, S. Banerjee, F. Bernlochner, H. H. F. Choi, G. King, R. Kowalewski, M. Lewczuk, I. Nugent, J. Roney, R. Sobie, N. Tasneem, T. Gershon, P. Harrison, T. Latham, H. Band, S. Dasu, Y. Pan, R. Prepost, S. Wu

/ Abstract

Although CP violation in the B meson system has been well established by the B factories, there has been no direct observation of time-reversal violation. The decays of entangled neutral B mesons into definite flavor states (B(0) or B(0)), and J/ψK(L)(0) or ccK(S)(0) final states (referred to as B(+) or B(-)), allow comparisons between the probabilities of four pairs of T-conjugated transitions, for example, B(0) → B(-) and B(-) → B(0), as a function of the time difference between the two B decays. Using 468 × 10(6) BB pairs produced in Υ(4S) decays collected by the BABAR detector at SLAC, we measure T-violating parameters in the time evolution of neutral B mesons, yielding ΔS(T)(+) = -1.37 ± 0.14(stat) ± 0.06(syst) and ΔS(T)(-) = 1.17 ± 0.18(stat) ± 0.11(syst). These nonzero results represent the first direct observation of T violation through the exchange of initial and final states in transitions that can only be connected by a T-symmetry transformation.

Journal: Physical review letters

DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.211801