Test of CP Symmetry in Hyperon to Neutron Decays.

/ Authors

B. C. M. Ablikim, M. Achasov, P. Adlarson, X. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, M. An, Q. An, Y. Bai, O. Bakina

and 490 more authors

I. Balossino, Y. Ban, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berłowski, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, J. Bloms, A. Bortone, I. Boyko, R. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. Cao, N. Cao, S. Çetin, J. Chang, T. Chang, W. Chang, G. Che, G. Chelkov, C. Chen, Chao Chen, G. Chen, Huifen. Chen, M. Chen, S. Chen, S. Chen, T. Chen, X. Chen, X. Chen, Y. Chen, Y. Chen, Z. Chen, W. Cheng, S. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, S. Coen, F. Cossio, J. Cui, H. Dai, J. Dai, A. Dbeyssi, R. Boer, D. Dedovich, Z. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. Mori, B. Ding, X. Ding, Y. Ding, J. Dong, L. Dong, M. Dong, X. Dong, S. Du, Z. Duan, P. Egorov, Y. Fan, J. Fang, S. Fang, W. Fang, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Feng, J. Feng, K. Fischer, M. Fritsch, C. Fritzsch, C. Fu, J. Fu, Y. Fu, H. Gao, Y. Gao, Yan‐Yan Gao, S. Garbolino, I. Garzia, P. Ge, Z. Ge, C. Geng, E. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. Gu, Y. Gu, C. Guan, Z. Guan, A. Guo, L. Guo, M. Guo, R. Guo, Y. Guo, A. Guskov, T. Han, W. Han, X. Hao, F. Harris, K. He, K. He, F. Heinsius, C. H. Heinz, Y. Heng, C. Herold, T. Holtmann, P. Hong, G. Hou, X. Hou, Y. Hou, Z. Hou, H. Hu, J. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, K. Huang, L. Huang, X. Huang, Y. Huang, T. Hussain, N. Husken, W. Imoehl, M. Irshad, J. Jackson, S. Jaeger, S. Janchiv, J. Jeong, Q. Ji, Q. Ji, X. Ji, X. Ji, Y. Ji, X. Jia, Z. Jia, P. Jiang, S. Jiang, T. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, J. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, M. Jing, T. Johansson, K. X., S. Kabana, N. Kalantar-Nayestanaki, X. Kang, X. Kang, R. Kappert, M. Kavatsyuk, B. Ke, A. Khoukaz, R. Kiuchi, R. Kliemt, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kuessner, A. Kupsc, W. Kuhn, J. J. Lane, P. Larin, A. Lavania, L. Lavezzi, T. Lei, Z. Lei, H. Leithoff, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, Cheng Li, D. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. Li, H. Li, H. Li, Hui Li, Jiarong Li, J. Li, J. Li, K. Li, Kenneth K. Li, L. Li, L. Li, Lei Li, M. Li, P. Li, Q. Li, S. Li, T. Li, W. Li, W. Li, X. Li, X. Li, Xiaoyu Li, Y. Li, Z. Li, Z. X. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. Liang, G. Liao, L. Liao, J. Libby, A. Limphirat, D. Lin, T. Lin, B. Liu, B. Liu, C. Liu, C. Liu, F. Liu, F. Liu, Feng. Liu, G. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, Huanhuan Liu, Huihui Liu, J. Liu, J. Liu, J. Liu, Li-Yu Daisy Liu, Li-Yu Daisy Liu, Li-Yu Daisy Liu, Li-Yu Daisy Liu, L. Liu, Lusheng Liu, M. Liu, Li-Yu Daisy Liu, Q. Liu, S. Liu, T. Liu, W. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Z. Liu, Z. Liu, X. Lou, F. Lu, H. Lu, J. Lu, X. Lu, Y. Lu, Y. Lu, Z. Lu, Changzhi Luo, M. Luo, T. Luo, X. Luo, X. Lyu, Y. Lyu, F. Ma, H. Ma, J. Ma, L. Ma, M. Ma, Q. Ma, R. Ma, R. Ma, X. Ma, Y. Ma, Y. Ma, F. Maas, M. Maggiora, S. Malde, A. Mangoni, Y. Mao, Z. Mao, S. Marcello, Z. Meng, J. Messchendorp, G. Mezzadri, H. Miao, T. Min, R. Mitchell, X. Mo, N. Muchnoi, Y. Nefedov, F. Nerling, I. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, Y. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, P. Patteri, Y. Pei, M. Pelizaeus, H. Peng, K. Peters, J. Ping, R. Ping, S. Plura, S. Pogodin, V. Prasad, F. Qi, H. Qi, H. Qi, M. Qi, T. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. Qiao, J. Qin, L. Qin, X. Qin, X. Qin, Z. Qin, J. Qiu, S. Qu, C. Redmer, K. Ren, A. Rivetti, V. Rodin, M. Rolo, G. Rong, C. Rosner, S. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, K. Shan, W. Shan, X. Shan, J. Shangguan, L. Shao, M. Shao, C. Shen, H. Shen, W. Shen, X. Shen, B. Shi, H. Shi, J. Shi, J. Shi, Q. Shi, R. Shi, X. Shi, J. Song, T. Song, W. Song, Y. Song, Y. Song, S. Sosio, S. Spataro, F. Stieler, Y. Su, G. Sun, G. Sun, H. Sun, H. Sun, J. Sun, K. Sun, L. Sun, S. Sun, T. Sun, W. Sun, Y. Sun, Y. Sun, Y. Sun, Z. Sun, Y. Tan, C. Tang, G. Tang, J. Tang, Y. Tang, L. Tao, Q. Tao, M. Tat, J. Teng, V. Thorén, W. Tian, Y. Tian, Z. Tian, I. Uman, S. Wang, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, D. Wang, F. Wang, H. Wang, H. Wang, J. Wang, K. Wang, L. Wang, M. Wang, Meng Wang, S. Wang, T. Wang, T. Wang, W. Wang, W. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X. L. Wang, Yu Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. Wei, F. Weidner, S. Wen, C. Wenzel, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L. Wollenberg, C. Wu, J. F. Wu, L. Wu, L. Wu, X. Wu, X. Wu, Y. Wu, Y. Wu, Z. Wu, L. Xia, X. Xian, T. Xiang, D. Xiao, G. Xiao, H. Xiao, S. Xiao, Y. Xiao, Z. Xiao, C. Xie, X. Xie, Y. Xie, Y. Xie, Y. Xie, Z. Xie, T. Xing, C. Xu, C. Xu, G. Xu, H. Xu, Q. Xu, Q. Xu, W. Xu, W. Xu, X. Xu, Y. Xu, Z. Xu, Zhen Xu, F. Yan, L. Yan, W. Yan, W. Yan

/ Abstract

The quantum entangled J/ψ→Σ^{+}Σ[over ¯]^{-} pairs from (1.0087±0.0044)×10^{10} J/ψ events taken by the BESIII detector are used to study the nonleptonic two-body weak decays Σ^{+}→nπ^{+} and Σ[over ¯]^{-}→n[over ¯]π^{-}. The CP-odd weak decay parameters of the decays Σ^{+}→nπ^{+} (α_{+}) and Σ[over ¯]^{-}→n[over ¯]π^{-} (α[over ¯]_{-}) are determined to be 0.0481±0.0031_{stat}±0.0019_{syst} and -0.0565±0.0047_{stat}±0.0022_{syst}, respectively. The decay parameter α[over ¯]_{-} is measured for the first time, and the accuracy of α_{+} is improved by a factor of 4 compared to the previous results. The simultaneously determined decay parameters allow the first precision CP symmetry test for any hyperon decay with a neutron in the final state with the measurement of A_{CP}=(α_{+}+α[over ¯]_{-})/(α_{+}-α[over ¯]_{-})=-0.080±0.052_{stat}±0.028_{syst}. Assuming CP conservation, the average decay parameter is determined as ⟨α_{+}⟩=(α_{+}-α[over ¯]_{-})/2=-0.0506±0.0026_{stat}±0.0019_{syst}, while the ratios α_{+}/α_{0} and α[over ¯]_{-}/α[over ¯]_{0} are -0.0490±0.0032_{stat}±0.0021_{syst} and -0.0571±0.0053_{stat}±0.0032_{syst}, where α_{0} and α[over ¯]_{0} are the decay parameters of the decays Σ^{+}→pπ^{0} and Σ[over ¯]^{-}→p[over ¯]π^{0}, respectively.

Journal: Physical review letters

DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.191802