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. 2024 Mar 8;132(10):101801.
doi: 10.1103/PhysRevLett.132.101801.

Investigation of the ΔI=1/2 Rule and Test of CP Symmetry through the Measurement of Decay Asymmetry Parameters in Ξ^{-} Decays

M Ablikim  1 , M N Achasov  2 , P Adlarson  3 , X C Ai  4 , R Aliberti  5 , A Amoroso  6   7 , M R An  8 , Q An  9   10 , Y Bai  11 , O Bakina  12 , I Balossino  13 , Y Ban  14 , V Batozskaya  1   15 , K Begzsuren  16 , N Berger  5 , M Berlowski  15 , M Bertani  17 , D Bettoni  13 , F Bianchi  6   7 , E Bianco  6   7 , A Bortone  6   7 , I Boyko  12 , R A Briere  18 , A Brueggemann  19 , H Cai  20 , X Cai  1   9 , A Calcaterra  17 , G F Cao  1   21 , N Cao  1   21 , S A Cetin  22 , J F Chang  1   9 , T T Chang  23 , W L Chang  1   21 , G R Che  24 , G Chelkov  12 , C Chen  24 , Chao Chen  25 , G Chen  1 , H S Chen  1   21 , M L Chen  1   9   21 , S J Chen  26 , S L Chen  27 , S M Chen  28 , T Chen  1   21 , X R Chen  29   21 , X T Chen  1   21 , Y B Chen  1   9 , Y Q Chen  30 , Z J Chen  31 , W S Cheng  7 , S K Choi  32 , X Chu  24 , G Cibinetto  13 , S C Coen  33 , F Cossio  7 , J J Cui  34 , H L Dai  1   9 , J P Dai  35 , A Dbeyssi  36 , R E de Boer  33 , D Dedovich  12 , Z Y Deng  1 , A Denig  5 , I Denysenko  12 , M Destefanis  6   7 , F De Mori  6   7 , B Ding  1   37 , X X Ding  14 , Y Ding  30 , Y Ding  38 , J Dong  1   9 , L Y Dong  1   21 , M Y Dong  1   9   21 , X Dong  20 , M C Du  1 , S X Du  4 , Z H Duan  26 , P Egorov  12 , Y H Fan  27 , J Fang  1   9 , S S Fang  1   21 , W X Fang  1 , Y Fang  1 , R Farinelli  13 , L Fava  39   7 , F Feldbauer  33 , G Felici  17 , C Q Feng  9   10 , J H Feng  40 , K Fischer  41 , M Fritsch  33 , C D Fu  1 , J L Fu  21 , Y W Fu  1 , H Gao  21 , Y N Gao  14 , Yang Gao  9   10 , S Garbolino  7 , I Garzia  13   42 , P T Ge  20 , Z W Ge  26 , C Geng  40 , E M Gersabeck  43 , A Gilman  41 , K Goetzen  44 , L Gong  38 , W X Gong  1   9 , W Gradl  5 , S Gramigna  13   42 , M Greco  6   7 , M H Gu  1   9 , Y T Gu  45 , C Y Guan  1   21 , Z L Guan  46 , A Q Guo  29   21 , L B Guo  47 , M J Guo  34 , R P Guo  48 , Y P Guo  49 , A Guskov  12 , T T Han  34 , W Y Han  8 , X Q Hao  50 , F A Harris  51 , K K He  25 , K L He  1   21 , F H H Heinsius  33 , C H Heinz  5 , Y K Heng  1   9   21 , C Herold  52 , T Holtmann  33 , P C Hong  49 , G Y Hou  1   21 , X T Hou  1   21 , Y R Hou  21 , Z L Hou  1 , H M Hu  1   21 , J F Hu  53 , T Hu  1   9   21 , Y Hu  1 , G S Huang  9   10 , K X Huang  40 , L Q Huang  29   21 , X T Huang  34 , Y P Huang  1 , T Hussain  54 , N Hüsken  55   5 , N In der Wiesche  19 , M Irshad  9   10 , J Jackson  55 , S Jaeger  33 , S Janchiv  16 , J H Jeong  32 , Q Ji  1 , Q P Ji  50 , X B Ji  1   21 , X L Ji  1   9 , Y Y Ji  34 , X Q Jia  34 , Z K Jia  9   10 , H J Jiang  20 , P C Jiang  14 , S S Jiang  8 , T J Jiang  56 , X S Jiang  1   9   21 , Y Jiang  21 , J B Jiao  34 , Z Jiao  57 , S Jin  26 , Y Jin  37 , M Q Jing  1   21 , T Johansson  3 , X K  1 , S Kabana  58 , N Kalantar-Nayestanaki  59 , X L Kang  60 , X S Kang  38 , M Kavatsyuk  59 , B C Ke  4 , A Khoukaz  19 , R Kiuchi  1 , R Kliemt  44 , O B Kolcu  22 , B Kopf  33 , M Kuessner  33 , A Kupsc  15   3 , W Kühn  61 , J J Lane  43 , P Larin  36 , A Lavania  62 , L Lavezzi  6   7 , T T Lei  9   10 , Z H Lei  9   10 , H Leithoff  5 , M Lellmann  5 , T Lenz  5 , C Li  24 , C Li  63 , C H Li  8 , Cheng Li  9   10 , D M Li  4 , F Li  1   9 , G Li  1 , H Li  9   10 , H B Li  1   21 , H J Li  50 , H N Li  53 , Hui Li  24 , J R Li  28 , J S Li  40 , J W Li  34 , K L Li  50 , Ke Li  1 , L J Li  1   21 , L K Li  1 , Lei Li  64 , M H Li  24 , P R Li  65 , Q X Li  34 , S X Li  49 , T Li  34 , W D Li  1   21 , W G Li  1 , X H Li  9   10 , X L Li  34 , Xiaoyu Li  1   21 , Y G Li  14 , Z J Li  40 , Z X Li  45 , C Liang  26 , H Liang  1   21 , H Liang  30 , H Liang  9   10 , Y F Liang  66 , Y T Liang  29   21 , G R Liao  67 , L Z Liao  34 , Y P Liao  1   21 , J Libby  62 , A Limphirat  52 , D X Lin  29   21 , T Lin  1 , B J Liu  1 , B X Liu  20 , C Liu  30 , C X Liu  1 , F H Liu  68 , Fang Liu  1 , Feng Liu  69 , G M Liu  53 , H Liu  65 , H B Liu  45 , H M Liu  1   21 , Huanhuan Liu  1 , Huihui Liu  70 , J B Liu  9   10 , J L Liu  71 , J Y Liu  1   21 , K Liu  1 , K Y Liu  38 , Ke Liu  46 , L Liu  9   10 , L C Liu  24 , Lu Liu  24 , M H Liu  49 , P L Liu  1 , Q Liu  21 , S B Liu  9   10 , T Liu  49 , W K Liu  24 , W M Liu  9   10 , X Liu  65 , Y Liu  65 , Y Liu  4 , Y B Liu  24 , Z A Liu  1   9   21 , Z Q Liu  34 , X C Lou  1   9   21 , F X Lu  40 , H J Lu  57 , J G Lu  1   9 , X L Lu  1 , Y Lu  72 , Y P Lu  1   9 , Z H Lu  1   21 , C L Luo  47 , M X Luo  73 , T Luo  49 , X L Luo  1   9 , X R Lyu  21 , Y F Lyu  24 , F C Ma  38 , H L Ma  1 , J L Ma  1   21 , L L Ma  34 , M M Ma  1   21 , Q M Ma  1 , R Q Ma  1   21 , R T Ma  21 , X Y Ma  1   9 , Y Ma  14 , Y M Ma  29 , F E Maas  36 , M Maggiora  6   7 , S Malde  41 , Q A Malik  54 , A Mangoni  74 , Y J Mao  14 , Z P Mao  1 , S Marcello  6   7 , Z X Meng  37 , J G Messchendorp  44   59 , G Mezzadri  13 , H Miao  1   21 , T J Min  26 , R E Mitchell  55 , X H Mo  1   9   21 , N Yu Muchnoi  2 , J Muskalla  5 , Y Nefedov  12 , F Nerling  36 , I B Nikolaev  2 , Z Ning  1   9 , S Nisar  75 , Q L Niu  65 , W D Niu  25 , Y Niu  34 , S L Olsen  21 , Q Ouyang  1   9   21 , S Pacetti  74   76 , X Pan  25 , Y Pan  11 , A Pathak  30 , P Patteri  17 , Y P Pei  9   10 , M Pelizaeus  33 , H P Peng  9   10 , Y Y Peng  65 , K Peters  44 , J L Ping  47 , R G Ping  1   21 , S Plura  5 , V Prasad  58 , F Z Qi  1 , H Qi  9   10 , H R Qi  28 , M Qi  26 , T Y Qi  49 , S Qian  1   9 , W B Qian  21 , C F Qiao  21 , J J Qin  71 , L Q Qin  67 , X P Qin  49 , X S Qin  34 , Z H Qin  1   9 , J F Qiu  1 , S Q Qu  28 , C F Redmer  5 , K J Ren  8 , A Rivetti  7 , M Rolo  7 , G Rong  1   21 , Ch Rosner  36 , S N Ruan  24 , N Salone  15 , A Sarantsev  12 , Y Schelhaas  5 , K Schoenning  3 , M Scodeggio  13   42 , K Y Shan  49 , W Shan  77 , X Y Shan  9   10 , J F Shangguan  25 , L G Shao  1   21 , M Shao  9   10 , C P Shen  49 , H F Shen  1   21 , W H Shen  21 , X Y Shen  1   21 , B A Shi  21 , H C Shi  9   10 , J L Shi  49 , J Y Shi  1 , Q Q Shi  25 , R S Shi  1   21 , X Shi  1   9 , J J Song  50 , T Z Song  40 , W M Song  1   30 , Y J Song  49 , Y X Song  14 , S Sosio  6   7 , S Spataro  6   7 , F Stieler  5 , Y J Su  21 , G B Sun  20 , G X Sun  1 , H Sun  21 , H K Sun  1 , J F Sun  50 , K Sun  28 , L Sun  20 , S S Sun  1   21 , T Sun  1   21 , W Y Sun  30 , Y Sun  60 , Y J Sun  9   10 , Y Z Sun  1 , Z T Sun  34 , Y X Tan  9   10 , C J Tang  66 , G Y Tang  1 , J Tang  40 , Y A Tang  20 , L Y Tao  71 , Q T Tao  31 , M Tat  41 , J X Teng  9   10 , V Thoren  3 , W H Tian  40 , W H Tian  78 , Y Tian  29   21 , Z F Tian  20 , I Uman  79 , S J Wang  34 , B Wang  1 , B L Wang  21 , Bo Wang  9   10 , C W Wang  26 , D Y Wang  14 , F Wang  71 , H J Wang  65 , H P Wang  1   21 , J P Wang  34 , K Wang  1   9 , L L Wang  1 , M Wang  34 , Meng Wang  1   21 , S Wang  49 , S Wang  65 , T Wang  49 , T J Wang  24 , W Wang  71 , W Wang  40 , W P Wang  9   10 , X Wang  14 , X F Wang  65 , X J Wang  8 , X L Wang  49 , Y Wang  28 , Y D Wang  27 , Y F Wang  1   9   21 , Y H Wang  63 , Y N Wang  27 , Y Q Wang  1 , Yaqian Wang  1   80 , Yi Wang  28 , Z Wang  1   9 , Z L Wang  71 , Z Y Wang  1   21 , Ziyi Wang  21 , D Wei  81 , D H Wei  67 , F Weidner  19 , S P Wen  1 , C W Wenzel  33 , U Wiedner  33 , G Wilkinson  41 , M Wolke  3 , L Wollenberg  33 , C Wu  8 , J F Wu  1   21 , L H Wu  1 , L J Wu  1   21 , X Wu  49 , X H Wu  30 , Y Wu  10 , Y H Wu  25 , Y J Wu  29 , Z Wu  1   9 , L Xia  9   10 , X M Xian  8 , T Xiang  14 , D Xiao  65 , G Y Xiao  26 , S Y Xiao  1 , Y L Xiao  49 , Z J Xiao  47 , C Xie  26 , X H Xie  14 , Y Xie  34 , Y G Xie  1   9 , Y H Xie  69 , Z P Xie  9   10 , T Y Xing  1   21 , C F Xu  1   21 , C J Xu  40 , G F Xu  1 , H Y Xu  37 , Q J Xu  56 , Q N Xu  82 , W Xu  1   21 , W L Xu  37 , X P Xu  25 , Y C Xu  83 , Z P Xu  26 , Z S Xu  21 , F Yan  49 , L Yan  49 , W B Yan  9   10 , W C Yan  4 , X Q Yan  1 , H J Yang  84 , H L Yang  30 , H X Yang  1 , Tao Yang  1 , Y Yang  49 , Y F Yang  24 , Y X Yang  1   21 , Yifan Yang  1   21 , Z W Yang  65 , Z P Yao  34 , M Ye  1   9 , M H Ye  85 , J H Yin  1 , Z Y You  40 , B X Yu  1   9   21 , C X Yu  24 , G Yu  1   21 , J S Yu  31 , T Yu  71 , X D Yu  14 , C Z Yuan  1   21 , L Yuan  86 , S C Yuan  1 , X Q Yuan  1 , Y Yuan  1   21 , Z Y Yuan  40 , C X Yue  8 , A A Zafar  54 , F R Zeng  34 , X Zeng  49 , Y Zeng  31 , Y J Zeng  1   21 , X Y Zhai  30 , Y C Zhai  34 , Y H Zhan  40 , A Q Zhang  1   21 , B L Zhang  1   21 , B X Zhang  1 , D H Zhang  24 , G Y Zhang  50 , H Zhang  10 , H C Zhang  1   9   21 , H H Zhang  40 , H H Zhang  30 , H Q Zhang  1   9   21 , H Y Zhang  1   9 , J Zhang  4 , J J Zhang  78 , J L Zhang  87 , J Q Zhang  47 , J W Zhang  1   9   21 , J X Zhang  65 , J Y Zhang  1 , J Z Zhang  1   21 , Jianyu Zhang  21 , Jiawei Zhang  1   21 , L M Zhang  28 , L Q Zhang  40 , Lei Zhang  26 , P Zhang  1   21 , Q Y Zhang  8   4 , Shuihan Zhang  1   21 , Shulei Zhang  31 , X D Zhang  27 , X M Zhang  1 , X Y Zhang  34 , Xuyan Zhang  25 , Y Zhang  41 , Y Zhang  71 , Y T Zhang  4 , Y H Zhang  1   9 , Yan Zhang  9   10 , Yao Zhang  1 , Z H Zhang  1 , Z L Zhang  30 , Z Y Zhang  24 , Z Y Zhang  20 , G Zhao  1 , J Zhao  8 , J Y Zhao  1   21 , J Z Zhao  1   9 , Lei Zhao  9   10 , Ling Zhao  1 , M G Zhao  24 , S J Zhao  4 , Y B Zhao  1   9 , Y X Zhao  29   21 , Z G Zhao  9   10 , A Zhemchugov  12 , B Zheng  71 , J P Zheng  1   9 , W J Zheng  1   21 , Y H Zheng  21 , B Zhong  47 , X Zhong  40 , H Zhou  34 , L P Zhou  1   21 , X Zhou  20 , X K Zhou  69 , X R Zhou  9   10 , X Y Zhou  8 , Y Z Zhou  49 , J Zhu  24 , K Zhu  1 , K J Zhu  1   9   21 , L Zhu  30 , L X Zhu  21 , S H Zhu  81 , S Q Zhu  26 , T J Zhu  49 , W J Zhu  49 , Y C Zhu  9   10 , Z A Zhu  1   21 , J H Zou  1 , J Zu  9   10 ; BESIII Collaboration
Affiliations

Investigation of the ΔI=1/2 Rule and Test of CP Symmetry through the Measurement of Decay Asymmetry Parameters in Ξ^{-} Decays

M Ablikim et al. Phys Rev Lett. .

Abstract

Using (10087±44)×10^{6} J/ψ events collected with the BESIII detector, numerous Ξ^{-} and Λ decay asymmetry parameters are simultaneously determined from the process J/ψ→Ξ^{-}Ξ[over ¯]^{+}→Λ(pπ^{-})π^{-}Λ[over ¯](n[over ¯]π^{0})π^{+} and its charge-conjugate channel. The precisions of α_{Λ0} for Λ→nπ^{0} and α[over ¯]_{Λ0} for Λ[over ¯]→n[over ¯]π^{0} compared to world averages are improved by factors of 4 and 1.7, respectively. The ratio of decay asymmetry parameters of Λ→nπ^{0} to that of Λ→pπ^{-}, ⟨α_{Λ0}⟩/⟨α_{Λ-}⟩, is determined to be 0.873±0.012_{-0.010}^{+0.011}, where the first and the second uncertainties are statistical and systematic, respectively. The ratio is smaller than unity more than 5σ, which signifies the existence of the ΔI=3/2 transition in Λ for the first time. Besides, we test for CP symmetry in Ξ^{-}→Λπ^{-} and in Λ→nπ^{0} with the best precision to date.

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