Improvement of the LHCb measurement of sin(𝟮𝞫) in additional 𝘽𝟬 decay modes

Müller, Vanessa

Improvement of the LHCb measurement of sin(𝟮𝞫) in additional 𝘽𝟬 decay modes

dc.contributor.advisor	Spaan, Bernhard
dc.contributor.author	Müller, Vanessa
dc.contributor.referee	Kröninger, Kevin
dc.date.accepted	2019-09-04
dc.date.accessioned	2019-09-13T11:25:08Z
dc.date.available	2019-09-13T11:25:08Z
dc.date.issued	2019
dc.description.abstract	This thesis presents the measurement of decay-time-dependent 𝐶𝑃 violation in the decays of 𝐵0 → 𝜓(2𝑆)𝐾S0 and 𝐵0 → 𝐽/𝜓𝐾S0 using data collected with the LHCb experiment in 𝑝𝑝 collisions at centre-of-mass energies of 7 TeV and 8 TeV, corresponding to a total integrated luminosity of 3 fb−1. In both considered decay modes, the 𝐾S0 meson is reconstructed from two charged pions, while the 𝜓(2𝑆) meson is reconstructed from two muons, whereas the 𝐽/𝜓 meson is reconstructed from two electrons. This kind of decays makes it possible to measure the 𝐶𝑃-violation observables 𝑆 and 𝐶 to be 𝑆(𝐵0 → 𝜓(2𝑆)𝐾S0) = 0.84 ± 0.10 ± 0.01 , 𝐶(𝐵0 → 𝜓(2𝑆)𝐾S0) = − 0.05 ± 0.10 ± 0.01 , 𝑆(𝐵0→𝐽/𝜓𝐾S0)= 0.83±0.08±0.01, 𝐶(𝐵0→𝐽/𝜓𝐾S0)= 0.12±0.07±0.02, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. The results for both decay modes are compatible with each other and with the previous LHCb measurement using 𝐵0 → 𝐽/𝜓 𝐾S0 decays, where the 𝐽/𝜓 meson is reconstructed from two muons. An average of all LHCb measurements of 𝐵0 → [𝑐𝑐]𝐾S0 decays, under the assumption, that higher-order contributions to the decay amplitudes are negligible, results in 𝑆(𝐵0 → [𝑐𝑐]𝐾S0) = 0.760 ± 0.034 , 𝐶(𝐵0 → [𝑐𝑐]𝐾S0) = −0.017 ± 0.029 , where the uncertainties include statistical and systematic contributions. The presented measurement enhances the precision of 𝑆 at LHCb by 20 % and also improves the world average.	en
dc.description.abstract	Diese Arbeit stellt die Messung der zerfallszeitabhängigen 𝐶𝑃-Verletzung in den Zerfällen 𝐵0→ 𝜓(2𝑆)𝐾S0 und𝐵0→ 𝐽/𝜓𝐾S0 vor, unter Verwendung von Daten des LHCb-Experiments, die in 𝑝𝑝-Kollisionen bei Schwerpunktsenergien von 7 TeV und 8 TeV aufgenommen wur- den, was einer integrierten Luminosität von 3 fb−1 entspricht. In den beiden betrachteten Zerfallskanälen wird das 𝐾S0-Meson aus zwei geladenen Pionen rekonstruiert, während das 𝜓(2𝑆)-Meson aus zwei Myonen rekonstruiert wird, wohingegen das 𝐽/𝜓-Meson aus zwei Elektronen rekonstruiert wird. Diese Art von Zerfällen ermöglicht es die 𝐶𝑃-Verletzungsobservablen 𝑆 und 𝐶 sehr präzise zu folgenden Werten 𝑆(𝐵0 → 𝜓(2𝑆)𝐾S0) = 0.84 ± 0.10 ± 0.01 , 𝐶(𝐵0 → 𝜓(2𝑆)𝐾S0) = − 0.05 ± 0.10 ± 0.01 , 𝑆(𝐵0→𝐽/𝜓𝐾S0)= 0.83±0.08±0.01, 𝐶(𝐵0→𝐽/𝜓𝐾S0)= 0.12±0.07±0.02, zu bestimmen. Dabei sind die ersten Unsicherheiten statistisch und die zweiten system- atisch. Die Ergebnisse beider Zerfallskanäle sind sowohl untereinander kompatibel, als auch mit dem Ergebnis einer früheren LHCb-Messung in dem Zerfallskanal 𝐵0 → 𝐽/𝜓𝐾S0, bei dem das 𝐽/𝜓-Meson aus zwei Myonen rekonstruiert wurde. Eine Kombination aller LHCb-Messungen, die 𝐵0 → [𝑐𝑐]𝐾S0-Zerfälle betrachtet haben, wird unter der Annahme ermittelt, dass Beiträge höherer Ordnung zu den Zerfallsamplituden zu vernachlässigen sind. Das Ergebnis ist 𝑆(𝐵0 → [𝑐𝑐]𝐾S0) = 0.760 ± 0.034 , 𝐶(𝐵0 → [𝑐𝑐]𝐾S0) = −0.017 ± 0.029 , dabei beinhalten die Unsicherheiten sowohl statistische als auch systematische Beiträge. Die vorgestellte Messungen verbessert die Präzision auf den Parameter 𝑆 bei LHCb um 20 % und verringert die Unsicherheit des Weltmittelwerts.	de
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/2003/38231
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-20204
dc.language.iso	en	de
dc.subject	CERN	de
dc.subject	LHC	de
dc.subject	HEP	de
dc.subject	CP-Verletzung	de
dc.subject	LHCb	de
dc.subject	Flavourphysik	de
dc.subject.ddc	530
dc.subject.rswk	LHC	de
dc.subject.rswk	Hochenergiephysik	de
dc.subject.rswk	CP-Parität	de
dc.subject.rswk	LHCb <Teilchendetektor>	de
dc.title	Improvement of the LHCb measurement of sin(𝟮𝞫) in additional 𝘽𝟬 decay modes	en
dc.type	Text	de
dc.type.publicationtype	doctoralThesis	de
dcterms.accessRights	open access
eldorado.secondarypublication	false	de

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