Observation of time-dependent
CP
violation and measurement of the branching fraction of
B0→J/ψπ0
decays
Authors: Adachi I. , Aggarwal L. , Ahmed H. , Aihara H. , Akopov N. , Aloisio A. , Althubiti N. , Anh Ky N. , Asner D. M. , Atmacan H. , Aushev V. , Aversano M. , Ayad R. , Babu V. , Bae H. , Baghel N. K. , Bahinipati S. , Bambade P. , Banerjee Sw. , Bansal S. , Baudot J. , Baur A. , Beaubien A. , Becherer F. , Becker J. , Bennett J. V. , Bernlochner F. U. , Bertacchi V. , Bertemes M. , Bertholet E. , Bessner M. , Bettarini S. , Bhardwaj V. , Bianchi F. , Bilka T. , Biswas D. , Bobrov A. , Bodrov D. , Bondar A. , Borah J. , Boschetti A. , Bozek A. , Bračko M. , Branchini P. , Briere R. A. , Browder T. E. , Budano A. , Bussino S. , Campagna Q. , Campajola M. , Cao L. , Casarosa G. , Cecchi C. , Cerasoli J. , Chang M.-C. , Chang P. , Cheaib R. , Cheema P. , Chen C. , Cheon B. G. , Chilikin K. , Chirapatpimol K. , Cho H.-E. , Cho K. , Cho S.-J. , Choi S.-K. , Choudhury S. , Cochran J. , Corona L. , Cui J. X. , De La Cruz-Burelo E. , De La Motte S. A. , De Nardo G. , De Pietro G. , de Sangro R. , Destefanis M. , Dhamija R. , Di Canto A. , Di Capua F. , Dingfelder J. , Doležal Z. , Dong T. V. , Dorigo M. , Dubey S. , Dugic K. , Dujany G. , Ecker P. , Epifanov D. , Feichtinger P. , Ferber T. , Fillinger T. , Finck C. , Finocchiaro G. , Fodor A. , Forti F. , Fulsom B. G. , Gabrielli A. , Ganiev E. , Garcia-Hernandez M. , Garg R. , Gaudino G. , Gaur V. , Gaz A. , Gellrich A. , Ghevondyan G. , Ghosh D. , Ghumaryan H. , Giakoustidis G. , Giordano R. , Giri A. , Gironella P. , Glazov A. , Gobbo B. , Godang R. , Gogota O. , Goldenzweig P. , Gradl W. , Granderath S. , Graziani E. , Gruberová Z. , Guan Y. , Gudkova K. , Haide I. , Han Y. , Hara T. , Hayashii H. , Hazra S. , Hearty C. , Heidelbach A. , Heredia de la Cruz I. , Hernández Villanueva M. , Higuchi T. , Hoek M. , Hohmann M. , Hoppe R. , Horak P. , Hsu C.-L. , Humair T. , Iijima T. , Inami K. , Ipsita N. , Ishikawa A. , Itoh R. , Iwasaki M. , Jackson P. , Jacobs W. W. , Jang E.-J. , Jia S. , Jin Y. , Johnson A. , Joo K. K. , Junkerkalefeld H. , Kalita D. , Kandra J. , Kang K. H. , Kang S. , Kawasaki T. , Keil F. , Ketter C. , Kiesling C. , Kim C.-H. , Kim D. Y. , Kim J.-Y. , Kim K.-H. , Kim Y.-K. , Kim Y. J. , Kinoshita K. , Kodyš P. , Koga T. , Kohani S. , Kojima K. , Korobov A. , Korpar S. , Kovalenko E. , Kowalewski R. , Križan P. , Krokovny P. , Kuhr T. , Kulii Y. , Kumar D. , Kumar R. , Kumara K. , Kunigo T. , Kuzmin A. , Kwon Y.-J. , Lai Y.-T. , Lalwani K. , Lam T. , Lau T. S. , Laurenza M. , Leboucher R. , Le Diberder F. R. , Lee M. J. , Lemettais C. , Leo P. , Li L. K. , Li Q. M. , Li W. Z. , Li Y. , Li Y. B. , Liao Y. P. , Libby J. , Lin J. , Liu M. H. , Liu Q. Y. , Liu Y. , Liu Z. Q. , Liventsev D. , Longo S. , Lueck T. , Lyu C. , Maggiora M. , Maharana S. P. , Maiti R. , Mancinelli G. , Manfredi R. , Manoni E. , Mantovano M. , Marcantonio D. , Marcello S. , Marinas C. , Martellini C. , Martens A. , Martini A. , Martinov T. , Massaccesi L. , Masuda M. , Maurya S. K. , McKenna J. A. , Mehta R. , Meier F. , Merola M. , Miller C. , Mirra M. , Mitra S. , Miyabayashi K. , Mohanty G. B. , Mondal S. , Moneta S. , Moser H.-G. , Mussa R. , Nakamura I. , Nakao M. , Nakazawa Y. , Naruki M. , Natkaniec Z. , Natochii A. , Nayak M. , Nazaryan G. , Neu M. , Nishida S. , Ogawa S. , Ono H. , Onuki Y. , Otani F. , Pakhlov P. , Pakhlova G. , Paoloni E. , Pardi S. , Park H. , Park J. , Park K. , Park S.-H. , Paschen B. , Passeri A. , Pedlar T. K. , Peruzzi I. , Peschke R. , Pestotnik R. , Piccolo M. , Piilonen L. E. , Podobnik T. , Pokharel S. , Praz C. , Prell S. , Prencipe E. , Prim M. T. , Prudiiev I. , Purwar H. , Rados P. , Raeuber G. , Raiz S. , Rauls N. , Reif M. , Reiter S. , Remnev M. , Reuter L. , Ripp-Baudot I. , Rizzo G. , Roehrken M. , Roney J. M. , Rostomyan A. , Rout N. , Sanders D. A. , Sandilya S. , Santelj L. , Savinov V. , Scavino B. , Schmitt C. , Schneider S. , Schnepf M. , Schoenning K. , Schwanda C. , Schwartz A. J. , Seino Y. , Selce A. , Senyo K. , Serrano J. , Sevior M. E. , Sfienti C. , Shan W. , Sharma C. , Shen C. P. , Shi X. D. , Shillington T. , Shimasaki T. , Shiu J.-G. , Shtol D. , Shwartz B. , Sibidanov A. , Simon F. , Singh J. B. , Skorupa J. , Sobie R. J. , Sobotzik M. , Soffer A. , Sokolov A. , Solovieva E. , Spataro S. , Spruck B. , Song W. , Starič M. , Stavroulakis P. , Stefkova S. , Stroili R. , Strube J. , Sue Y. , Sumihama M. , Sumisawa K. , Sutcliffe W. , Suwonjandee N. , Svidras H. , Takahashi M. , Takizawa M. , Tamponi U. , Tanida K. , Tenchini F. , Thaller A. , Tittel O. , Tiwary R. , Torassa E. , Trabelsi K. , Tsaklidis I. , Uchida M. , Ueda I. , Unger K. , Unno Y. , Uno K. , Uno S. , Urquijo P. , Ushiroda Y. , Vahsen S. E. , van Tonder R. , Veronesi M. , Vismaya V. S. , Vitale L. , Vobbilisetti V. , Volpe R. , Wakai M. , Wallner S. , Wang M.-Z. , Wang X. L. , Wang Z. , Warburton A. , Watanuki S. , Wessel C. , Won E. , Xu X. P. , Yabsley B. D. , Yamada S. , Yan W. , Yelton J. , Yin J. H. , Yoshihara K. , Yusa Y. , Zani L. , Zeng F. , Zhang B. , Zhilich V. , Zhou J. S. , Zhou Q. D. , Zhukova V. I. , Žlebčík R. ,   Belle II Collaboration
Published: January 2025

We present a measurement of the branching fraction and time-dependent charge-parity (CP) decay-rate asymmetries in B0→J/ψπ0 decays. The data sample was collected with the Belle II detector at the SuperKEKB asymmetric e+e− collider in 2019–2022 and contains (387±6)×106  BB¯ meson pairs from ϒ(4S) decays. We reconstruct 392±24 signal decays and fit the CP parameters from the distribution of the proper-decay-time difference of the two B mesons. We measure the branching fraction to be (B0→J/ψπ0)=(2.00±0.12±0.09)×10−5 and the direct and mixing-induced CP asymmetries to be CCP=0.13±0.12±0.03 and SCP=−0.88±0.17±0.03, respectively, where the first uncertainties are statistical and the second are systematic. We observe mixing-induced CP violation with a significance of 5.0 standard deviations for the first time in this mode.

Published by the American Physical Society
2025