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    BESIII informa las mediciones más precisas de los parámetros de fase fuerte en la desintegración del mesón D neutro

    Crédito:CC0 Public Domain

    La colaboración BESIII ha informado de las mediciones más precisas hasta la fecha de los parámetros relativos de fase fuerte en las desintegraciones de los mesones D neutros. Estos resultados se presentan en dos artículos publicados en las revistas Cartas de revisión física y Revisión física D el 15 de junio respectivamente.

    Los parámetros de fase fuerte, que resultan de las interacciones de los estados finales hadrónicos, no se puede calcular de forma fiable en teoría y debe determinarse experimentalmente. Los nuevos resultados de BESIII reflejan la diferencia de dos fases fuertes de un mesón D formado por un quark charm (c) y un quark anti-up (u-bar), en relación con su anti-partícula, el mesón de la barra D, decayendo al mismo estado final.

    Entre estos estados finales, los parámetros de fase fuerte en KSπ + π- son excepcionales, proporcionando insumos clave en la determinación de algunos de los parámetros fundamentales en el modelo estándar (SM) de la física de partículas. Ejemplos destacados son el ángulo γ en el triángulo de unitaridad que describe la fase de mezcla de la primera y tercera familias de quarks, y los parámetros de mezcla que describen las oscilaciones entre mesones neutros D y D-bar.

    Adicionalmente, una medición de precisión de γ proporciona un punto de referencia para las pruebas del SM y puede usarse como una sonda para buscar evidencia de física más allá del modelo estándar conocido.

    En 2009 y 2010, CLEO en el anillo de almacenamiento de electrones de Cornell presentó las primeras mediciones de los parámetros de fase fuerte utilizando datos de aniquilación de electrones y positrones de 0.82 fb-1. La precisión limitada de estos parámetros se traduce en una incertidumbre sistemática dominante para la medición de γ de aproximadamente cuatro grados.

    En la próxima década, se espera que la incertidumbre estadística de γ sea de 1,5 grados o menos, lo que lleva a mediciones en las que la precisión general estará limitada por las entradas de fase fuerte. Por lo tanto, las mediciones de precisión de los parámetros de fase fuerte tienen una alta prioridad y son críticas para una variedad de mediciones de γ.

    En el presente, BESIII es la única máquina en funcionamiento que puede recopilar datos en el umbral de producción de D 0 D 0 -pares de mesones de barra. Aquí, el producido D 0 y D 0 -los pares de mesones de barra se producen en un estado de correlación cuántica, dando acceso experimental a la fuerte diferencia de fase. Los nuevos resultados utilizan 2,93 fb-1 de datos recopilados con el detector BESIII.

    Para utilizar mejor los datos, el equipo de BESIII exploró varios métodos para mejorar el análisis incorporando más desintegraciones hadrónicas de D para aumentar las estadísticas, extender la reconstrucción parcial de eventos para mejorar la eficiencia de la señal, y tener en cuenta los efectos de la migración de contenedores para reducir posibles desviaciones de los resultados. Estas mejoras son fundamentales para proporcionar una mayor precisión y exactitud en comparación con las mediciones anteriores.

    Usando los nuevos resultados de BESIII, la incertidumbre sistemática dominante sobre el valor de γ se puede reducir a alrededor de un grado, que es aproximadamente un factor de tres más pequeño de lo que era posible con las mediciones CLEO. Esto asegurará que las mejoras estadísticas anticipadas en las mediciones de γ en los experimentos LHCb y Belle II durante la próxima década tendrán un impacto profundo en las pruebas de precisión del modelo estándar.


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