# Resonances and $CP$ violation in $B_s^0$ and $\overline{B}_s^0 \to   J/\psi K^+K^-$ decays in the mass region above the $\phi(1020)$

**Authors:** LHCb collaboration: R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, Z. Ajaltouni, S., Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, S. Ali, G. Alkhazov, P. Alvarez, Cartelle, A.A. Alves Jr, S. Amato, S. Amerio, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini,, G. Andreassi, M. Andreotti, J.E. Andrews, R.B. Appleby, F. Archilli, P., d'Argent, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemma,, M. Baalouch, I. Babuschkin, S. Bachmann, J.J. Back, A. Badalov, C. Baesso, S., Baker, V. Balagura, W. Baldini, A. Baranov, R.J. Barlow, C. Barschel, S., Barsuk, W. Barter, F. Baryshnikov, M. Baszczyk, V. Batozskaya, V. Battista,, A. Bay, L. Beaucourt, J. Beddow, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J., Bel, V. Bellee, N. Belloli, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, G., Bencivenni, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, A. Bertolin, C., Betancourt, F. Betti, M.-O. Bettler, M. van Beuzekom, Ia. Bezshyiko, S., Bifani, P. Billoir, A. Birnkraut, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc,, J. Blouw, S. Blusk, V. Bocci, T. Boettcher, A. Bondar, N. Bondar, W., Bonivento, I. Bordyuzhin, A. Borgheresi, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato,, F. Bossu, M. Boubdir, T.J.V. Bowcock, E. Bowen, C. Bozzi, S. Braun, T., Britton, J. Brodzicka, E. Buchanan, C. Burr, A. Bursche, J. Buytaert, S., Cadeddu, R. Calabrese, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, D.H., Campora Perez, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A., Cardini, P. Carniti, L. Carson, K. Carvalho Akiba, G. Casse, L. Cassina, L., Castillo Garcia, M. Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, D. Chamont, M. Charles,, Ph. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, S. Chen, S.F., Cheung, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, X. Cid Vidal, G. Ciezarek,, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, V. Coco, J. Cogan, E., Cogneras, V. Cogoni, L. Cojocariu, P. Collins, A. Comerma-Montells, A. Contu,, A. Cook, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, M. Corvo, C.M. Costa Sobral, B., Couturier, G.A. Cowan, D.C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, S. Cunliffe,, R. Currie, C. D'Ambrosio, F. Da Cunha Marinho, E. Dall'Occo, J. Dalseno, A., Davis, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J.M. De Miranda, L. De Paula, M., De Serio, P. De Simone, C.T. Dean, D. Decamp, M. Deckenhoff, L. Del Buono,, H.-P. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, D. Derkach, O. Deschamps, F. Dettori,, B. Dey, A. Di Canto, P. Di Nezza, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A. Dosil, Su\'arez, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G. Dujany, K. Dungs, P., Durante, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A. Dziurda, A. Dzyuba, N. D\'el\'eage,, S. Easo, M. Ebert, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, U., Eitschberger, R. Ekelhof, L. Eklund, S. Ely, S. Esen, H.M. Evans, T. Evans,, A. Falabella, N. Farley, S. Farry, R. Fay, D. Fazzini, D. Ferguson, G., Fernandez, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M., Ferro-Luzzi, S. Filippov, R.A. Fini, M. Fiore, M. Fiorini, M. Firlej, C., Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, K. Fohl, M. Fontana, F. Fontanelli,, D.C. Forshaw, R. Forty, V. Franco Lima, M. Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, E., Furfaro, C. F\"arber, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gallorini, S., Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, L.M. Garcia Martin, J. Garc\'ia, Pardi\~nas, J. Garra Tico, L. Garrido, P.J. Garsed, D. Gascon, C. Gaspar, L., Gavardi, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, Ph., Ghez, S. Gian\`i, V. Gibson, O.G. Girard, L. Giubega, K. Gizdov, V.V., Gligorov, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I.V. Gorelov, C. Gotti, E., Govorkova, R. Graciani Diaz, L.A. Granado Cardoso, E. Graug\'es, E., Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L. Grillo, B.R., Gruberg Cazon, O. Gr\"unberg, E. Gushchin, Yu. Guz, T. Gys, C. G\"obel, T., Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S.C. Haines, B. Hamilton,, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, S.T. Harnew, J. Harrison, M. Hatch,, J. He, T. Head, A. Heister, K. Hennessy, P. Henrard, L. Henry, E. van, Herwijnen, M. He{\ss}, A. Hicheur, D. Hill, C. Hombach, P.H. Hopchev, Z.-C., Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, P., Ilten, R. Jacobsson, J. Jalocha, E. Jans, A. Jawahery, F. Jiang, M. John, D., Johnson, C.R. Jones, C. Joram, B. Jost, N. Jurik, S. Kandybei, M. Karacson,, J.M. Kariuki, S. Karodia, M. Kecke, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, E., Khairullin, B. Khanji, C. Khurewathanakul, T. Kirn, S. Klaver, K., Klimaszewski, T. Klimkovich, S. Koliiev, M. Kolpin, I. Komarov, R. Kopecna,, P. Koppenburg, A. Kosmyntseva, S. Kotriakhova, A. Kozachuk, M. Kozeiha, L., Kravchuk, M. Kreps, P. Krokovny, F. Kruse, W. Krzemien, W. Kucewicz, M., Kucharczyk, V. Kudryavtsev, A.K. Kuonen, K. Kurek, T. Kvaratskheliya, D., Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, C., Lazzeroni, R. Le Gac, J. van Leerdam, A. Leflat, J. Lefran\c{c}ois, R., Lef\`evre, F. Lemaitre, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, T., Li, Y. Li, Z. Li, T. Likhomanenko, R. Lindner, F. Lionetto, X. Liu, D. Loh,, I. Longstaff, J.H. Lopes, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, H. Luo, A. Lupato,, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, F. Machefert, F. Maciuc, O. Maev, K., Maguire, S. Malde, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, P., Manning, J. Maratas, J.F. Marchand, U. Marconi, C. Marin Benito, M., Marinangeli, P. Marino, J. Marks, G. Martellotti, M. Martin, M. Martinelli,, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, D. Martins Tostes, L.M. Massacrier, A., Massafferri, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe, C. Matteuzzi, A. Mauri, E., Maurice, B. Maurin, A. Mazurov, M. McCann, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows,, F. Meier, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A. Milanes, M.-N., Minard, D.S. Mitzel, A. Mogini, J. Molina Rodriguez, I.A. Monroy, S. Monteil,, M. Morandin, M.J. Morello, O. Morgunova, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain,, F. Muheim, M. Mulder, M. Mussini, D. M\"uller, J. M\"uller, K. M\"uller, V., M\"uller, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, I. Nasteva, M., Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, M. Neuner, T.D. Nguyen, C., Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, T. Nikodem, A. Nogay, A., Novoselov, D.P. O'Hanlon, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, R., Oldeman, C.J.G. Onderwater, A. Ossowska, J.M. Otalora Goicochea, P. Owen, A., Oyanguren, P.R. Pais, A. Palano, M. Palutan, A. Papanestis, M. Pappagallo,, L.L. Pappalardo, C. Pappenheimer, W. Parker, C. Parkes, G. Passaleva, A., Pastore, M. Patel, C. Patrignani, A. Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe, Altarelli, S. Perazzini, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini,, A. Petrov, M. Petruzzo, E. Picatoste Olloqui, B. Pietrzyk, M. Pikies, D., Pinci, A. Pistone, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, M. Plo Casasus, T., Poikela, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo,, G.J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, B. Popovici, S. Poslavskii, C., Potterat, E. Price, J. Prisciandaro, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro,, G. Punzi, C. Qian, W. Qian, R. Quagliani, B. Rachwal, J.H. Rademacker, M., Rama, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, I. Raniuk, F. Ratnikov, G. Raven, F., Redi, S. Reichert, A.C. dos Reis, C. Remon Alepuz, V. Renaudin, S. Ricciardi,, S. Richards, M. Rihl, K. Rinnert, V. Rives Molina, P. Robbe, A.B. Rodrigues,, E. Rodrigues, J.A. Rodriguez Lopez, P. Rodriguez Perez, A. Rogozhnikov, S., Roiser, A. Rollings, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, J.W. Ronayne, M., Rotondo, M.S. Rudolph, T. Ruf, P. Ruiz Valls, J.J. Saborido Silva, E., Sadykhov, N. Sagidova, B. Saitta, V. Salustino Guimaraes, D. Sanchez Gonzalo,, C. Sanchez Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina, Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, D.M., Saunders, D. Savrina, S. Schael, M. Schellenberg, M. Schiller, H. Schindler,, M. Schlupp, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A., Schopper, H.F. Schreiner, K. Schubert, M. Schubiger, M.-H. Schune, R., Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, A. Sergi, N. Serra, J., Serrano, L. Sestini, P. Seyfert, M. Shapkin, I. Shapoval, Y. Shcheglov, T., Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, B.G. Siddi, R. Silva Coutinho, L. Silva, de Oliveira, G. Simi, S. Simone, M. Sirendi, N. Skidmore, T. Skwarnicki, E., Smith, I.T. Smith, J. Smith, M. Smith, l. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P., Soler, B. Souza De Paula, B. Spaan, P. Spradlin, S. Sridharan, F. Stagni, M., Stahl, S. Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O., Stenyakin, H. Stevens, S. Stoica, S. Stone, B. Storaci, S. Stracka, M.E., Stramaglia, M. Straticiuc, U. Straumann, L. Sun, W. Sutcliffe, K. Swientek,, V. Syropoulos, M. Szczekowski, T. Szumlak, S. T'Jampens, A. Tayduganov, T., Tekampe, G. Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, J. van Tilburg, M.J. Tilley, V., Tisserand, M. Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, S. Topp-Joergensen,, F. Toriello, R. Tourinho Jadallah Aoude, E. Tournefier, S. Tourneur, K., Trabelsi, M. Traill, M.T. Tran, M. Tresch, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, P., Tsopelas, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, C. Vacca,, V. Vagnoni, A. Valassi, S. Valat, G. Valenti, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez, Regueiro, S. Vecchi, M. van Veghel, J.J. Velthuis, M. Veltri, G. Veneziano,, A. Venkateswaran, T.A. Verlage, M. Vernet, M. Vesterinen, J.V. Viana Barbosa,, B. Viaud, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, M., Vitti, V. Volkov, A. Vollhardt, B. Voneki, A. Vorobyev, V. Vorobyev, C., Vo{\ss}, J.A. de Vries, C. V\'azquez Sierra, R. Waldi, C. Wallace, R., Wallace, J. Walsh, J. Wang, D.R. Ward, H.M. Wark, N.K. Watson, D. Websdale,, A. Weiden, M. Whitehead, J. Wicht, G. Wilkinson, M. Wilkinson, M. Williams,, M.P. Williams, M. Williams, T. Williams, F.F. Wilson, J. Wimberley, M.A., Winn, J. Wishahi, W. Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wraight,, K. Wyllie, Y. Xie, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Y. Yao, H. Yin, J. Yu, X. Yuan,, O. Yushchenko, K.A. Zarebski, M. Zavertyaev, L. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov,, Y. Zheng, X. Zhu, V. Zhukov, S. Zucchelli

arXiv: 1704.08217 · 2017-08-29

## TL;DR

This study analyzes $B_s^0$ and $ar{B}_s^0$ decays into $J/ K^+K^-$ above the $(1020)$ resonance to measure $CP$ violation parameters, resonant structures, and decay widths using data from the LHCb experiment.

## Contribution

It provides the first detailed amplitude analysis of these decays above the $(1020)$, measuring the $CP$-violating phase and decay parameters with improved precision.

## Key findings

- Measured $_s$ = 119 ± 107 ± 34 mrad.
- Combined $_s$ measurement: 1 ± 37 mrad.
- Results are consistent with the Standard Model.

## Abstract

The decays of $B_s^0$ and $\overline{B}_s^0$ mesons into the $J/\psi K^+K^-$ final state are studied in the $K^+K^-$ mass region above the $\phi(1020)$ meson in order to determine the resonant substructure and measure the $CP$-violating phase, $\phi_s$, the decay width, $\Gamma_s$, and the width difference between light and heavy mass eigenstates, $\Delta\Gamma_s$. A decay-time dependent amplitude analysis is employed. The data sample corresponds to an integrated luminosity of $3{\rm fb}^{-1}$ produced in 7 and 8 Tev $pp$ collisions at the LHC, collected by the LHCb experiment. The measurement determines $\phi_s = 119\pm107\pm34 {\rm \, mrad}$. A combination with previous LHCb measurements using similar decays into the $J/\psi \pi^+\pi^-$ and $J/\psi\phi(1020)$ final states gives $\phi_s=1\pm37 {\rm \,mrad}$, consistent with the Standard Model prediction.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1704.08217/full.md

## Figures

33 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1704.08217/full.md

## References

47 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1704.08217/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1704.08217