Measurement of branching ratios and CP asymmetries for the decays B0->pi+pi- B0->K+pi- B0->K+K-

Prothmann, Kolja Andreas (2013): Measurement of branching ratios and CP asymmetries for the decays B0->pi+pi- B0->K+pi- B0->K+K-. Dissertation, LMU München: Faculty of Physics

Abstract

Diese Doktorarbeit stellt eine Messung der Verzweigungsverhältnisse und CP Parameter der Zerfallskanäle B0->pi+pi-, B0->K+pi- und B0->K+K- vor. Der gesamte Belle Datensatz mit 772 Millionen BB Paaren wird untersucht. Die BB Paare wurden am KEKB e+e- Speicherring bei einer Schwerpunktsenergie, die der Masse der Y(4S) Resonanz entspricht, erzeugt. Die Analyse liefert folgende Ergebnisse für die Verzweigungsverhältnisse B(B0->pi+pi-) = (5,63 +- 0,16(stat) +- 0,16(syst)) x 10^-6 , B(B0->K+pi-) = (18,71 +- 0,25(stat) +- 0,37(syst)) x 10^-6 , B(B0->K+K-) < 14 x 10^-8 at 90% CL. Für die CP-Asymmetrien ergeben sich folgende Werte ACP (B0->pi+pi-) = 0,33 +- 0,06 (stat) +- 0,03 (syst), SCP (B0->K+pi-) = -0,64 +- 0,08 (stat) +- 0,03 (syst), ACP (B0->K+K-) = -0,061 +- 0,014 (stat) +- 0,008 (syst), wobei die Parameter ACP und SCP jeweils die direkte und die durch Mischung induzierte CP Verletzung messen. Unsere Ergebnisse schließen eine Winkel phi_2 des Unitaritätsdreiecks zwischen 23,8 und 66,8 Grad mit einer Signifikanz von 1 Sigma aus. Eine Modell unabhängige Suche nach neuer Physik beim Zerfall von B0->K+pi- zeigt eine kleine Abweichung vom Standardmodel von -0,289 +- 0,139(stat) +- 0,064(syst) mit einer Signifikanz von 1,9 Sigma.

Abstract

We present measurements of the branching fractions and CP violation parameters for the decay channels B0->pi+pi-, B0->K+pi- and B0->K+K-. The final Belle dataset of 772 million BB pairs produced at the Y(4S) resonance at the KEKB asymmetric-energy e+e- collider is used. For the branching fractions, we obtain B(B0->pi+pi-) = (5.63 +- 0.16(stat) +- 0.16(syst)) x 10^-6, B(B0->K+pi-) = (18.71 +- 0.25(stat) +- 0.37(syst)) x 10^-6, B(B0->K+K-) < 14 x 10^-8 at 90% CL. For the CP-asymmetries, we obtain following values: ACP (B0->pi+pi-) = 0.33 +- 0.06 (stat) +- 0.03 (syst), SCP (B0->pi+pi-) = -0.64 +- 0.08 (stat) +- 0.03 (syst), ACP (B0->K+K-) = -0.061 +- 0.014 (stat) +- 0.008 (syst), where ACP and SCP represent direct and mixing-induced CP violation, respectively. For the CP-violating weak phase phi_2 we exclude the region 23.8 < phi_2 < 66.8 degree at the 1 sigma level. A model independent test of new physics using a sum rule in the Kpi system yields a mild deviation from the standard model of -0.289 +- 0.139(stat) +- 0.064(syst) with a 1.9 sigma significance.

• Item Type: Theses (Dissertation, LMU Munich)
• Keywords: CP violation Belle measurement branching ratio B0->pi+pi- B0->K+pi- B0->K+K- Acp Scp
• Subjects: 500 Natural sciences and mathematics; 500 Natural sciences and mathematics > 530 Physics
• Faculties: Faculty of Physics
• Language: English
• Date of oral examination: 30. January 2013
• 1. Referee: Kiesling, Christian
• Signature of the printed copy: 0001/UMC 21094