Study of the reactions $\bar{n} p \to 2\pi^{+}\pi^{-}$, $2\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$, and $2\pi^{+}\pi^{-}2\pi^{0}$ using $J/\psi \to p \pi^{-}\bar{n}$

/ Authors

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

and 490 more authors

H. Bao, X. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, M. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. Cao, N. Cao, S. Cetin, X. Chai, J. Chang, T. Chang, G. Che, Y. Che, C. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Chen, M. Chen, S. Chen, S. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. Chen, X. Y. Chen, Y. Chen, Y. Chen, Z. Chen, J. Cheng, L. Cheng, S. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. Dai, J. Dai, X. Dai, A. Dbeyssi, R. Boer, D. Dedovich, C. Deng, Z. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. Mori, X. Ding, Y. Ding, Y. Ding, J. Dong, L. Dong, M. Dong, X. Dong, M. Du, S. Du, X. Du, Y. Duan, Z. Duan, P. Egorov, G. Fan, J. Fan, Y. Fan, J. Fang, S. Fang, W. Fang, Y. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Feng, Jianfeng Feng, L. Feng, Q. Feng, Y. Feng, M. Fritsch, C. Fu, J. Fu, Y. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. Ge, Z. Ge, C. Geng, E. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. Gong, L. Gong, W. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. Gu, M. H. Gu, C. Guan, A. Guo, J. Guo, L. Guo, M. Guo, R. Guo, X. Guo, Y. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, T. Han, F. Hanisch, K. Hao, X. Hao, F. Harris, C. Z. He, K. He, F. H. Heinsius, C. Heinz, Y. Heng, C. Herold, P. Hong, G. Hou, X. Hou, Y. Hou, Z. Hou, H. Hu, J. Hu, Q. Hu, S. Hu, T. Hu, Y. Hu, Z. Hu, G. Huang, K. Huang, L. Huang, P. Huang, X. Huang, Y. Huang, Y. Huang, T. Hussain, N. Husken, N. I. D. Wiesche, J. Jackson, Q. Ji, Q. Ji, W. Ji, X. Ji, X. Ji, X. Jia, Z. Jia, D. Jiang, H. Jiang, P. Jiang, S. Jiang, X. Jiang, J. Jiao, J. Jiao, Z. Jiao, L. Jin, S. Jin, Y. Jin, M. Jing, X. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. Kang, X. Kang, B. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kroger, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kuhn, Q. Lan, W. Lan, T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, C. Li, D. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. Li, H. Li, H. Li, Hui Li, J. Li, J. Li, J. Li, K. Li, K. Li, L. Li, Lei Li, M. Li, M. Li, P. Li, P. Li, Q. Li, Q. Li, R. Li, S. Li, Shanshan Li, T. Li, T. Li, W. Li, W. G. Li, X. Li, X. Li, X. Li, X. Li, X. Li, X. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Li, Z. Li, Z. Li, C. Liang, H. Liang, Y. Liang, Y. Liang, G. Liao, L. Liao, M. Liao, Y. Liao, J. Libby, A. Limphirat, D. Lin, L. Q. Lin, T. Lin, B. Liu, B. Liu, C. Liu, F. Liu, F. Liu, Feng Liu, G. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, Huihui Liu, J. Liu, J. Liu, K. Liu, K. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. Liu, Lu Liu, Ming-Yu Liu, P. Liu, Q. Liu, S. Liu, W. Liu, W. Liu, X. Liu, X. Liu, X. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Z. Liu, Z. Liu, Z. Liu, Z. Liu, X. Lou, H. Lu, J. G. Lu, X. Lu, Y. Lu, Y. Lu, Y. Lu, Z. Lu, C. Luo, J. Luo, J. S. Luo, M. Luo, T. Luo, X. Luo, Z. Lv, X. Lyu, Y. Lyu, Y. Lyu, F. Ma, H. Ma, Heng Ma, J. L. Ma, L. Ma, L. Ma, Q. Ma, R. Ma, R. Ma, T. Ma, X. Ma, X. Ma, Y. Ma, F. Maas, I. Mackay, M. Maggiora, S. Malde, Q. A. Malik, H. Mao, Y. Mao, Z. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. Meng, Z. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. Min, R. Mitchell, X. Mo, B. Moses, N. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. Niu, W. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, Y. Pei, M. Pelizaeus, H. Peng, X. Peng, Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. Ping, R. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Qi, H. Qi, M. Qi, S. Qian, W. Qian, C. Qiao, J. Qiao, J. Qin, J. Qin, L. Qin, L. Qin, P. Qin, X. Qin, X. Qin, Z. Qin, J. Qiu, Z. Qu, J. Rademacker, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Shan, Z. Shang, J. Shangguan, L. Shao, M. Shao, C. Shen, H. Shen, W. Shen, X. Shen, B. Shi, H. Shi, J. Shi, J. Y. Shi, S. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. Song, M. Song, T. Song, W. Song, Y. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. Su, G. Sun, G. Sun, H. Sun, H. Sun, J. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. Sun, T. Sun, W. Sun, Y. Sun, Y. Sun, Y. Sun, Y. Sun, Z. Sun, Z. Sun, C. Tang, G. Tang, J. Tang, J. Tang, L. Tang, Y. Tang, L. Tao, M. Tat, J. Teng, J. Tian, W. Tian, Y. Tian, Z. Tian, I. Uman, E. V. D. Smagt, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Wang, H. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, K. Wang, L. Wang, L. Wang, M. Wang, N. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. Wang, W. Wang, W. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. Wang

/ Abstract

We report an experimental investigation of the reactions $\bar{n} p \to 2\pi^{+}\pi^{-}$, $\bar{n} p \to 2\pi^{+}\pi^{-}\pi^{0}$, and $\bar{n} p \to 2\pi^{+}\pi^{-}2\pi^{0}$ using $(10.087 \pm 0.044) \times 10^{9}$ $J/\psi$ events collected with the BESIII detector at the BEPCII storage ring. The antineutron ($\bar{n}$) is produced in the decay $J/\psi \to p \pi^{-} \bar{n}$ with studied momentum from 200~MeV/$c$ to 1174~MeV/$c$, while the target proton originates from the hydrogen nuclei in the cooling oil of the beam pipe. This novel method pioneers the study of $\bar{n}$-nucleon interactions at an $e^{+}e^{-}$ collider, providing the first experimental data for $\bar{n}$ momenta exceeding 800~MeV/$c$.