# Measurement of $C\!P$ observables in the process $B^0 \to DK^{*0}$ with   two- and four-body $D$ decays

**Authors:** LHCb collaboration: R. Aaij, C. Abell\'an Beteta, B. Adeva, M., Adinolfi, C.A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, P. Albicocco, J. Albrecht, F., Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle,, A.A. Alves Jr, S. Amato, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, G. Andreassi, M., Andreotti, J.E. Andrews, F. Archilli, J. Arnau Romeu, A. Artamonov, M., Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, S. Bachmann, J.J., Back, S. Baker, V. Balagura, W. Baldini, A. Baranov, R.J. Barlow, S. Barsuk,, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, V. Batozskaya, B. Batsukh, A., Battig, V. Battista, A. Bay, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, L.J. Bel, V., Belavin, S. Belin, N. Beliy, V. Bellee, K. Belous, I. Belyaev, G. Bencivenni,, E. Ben-Haim, S. Benson, S. Beranek, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff,, E. Bertholet, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, M.O. Bettler, Ia., Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, M.S. Bieker, S. Bifani, P. Billoir, A., Birnkraut, A. Bizzeti, M. Bj{\o}rn, M.P. Blago, T. Blake, F. Blanc, S. Blusk,, D. Bobulska, V. Bocci, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Boldyrev, A., Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, M. Boubdir, T.J.V., Bowcock, C. Bozzi, S. Braun, A. Brea Rodriguez, M. Brodski, J. Brodzicka, A., Brossa Gonzalo, D. Brundu, E. Buchanan, A. Buonaura, C. Burr, A. Bursche,, J.S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, S., Cali, R. Calladine, 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, K. Carvalho Akiba, A. Casais Vidal, G. Casse, M., Cattaneo, G. Cavallero, R. Cenci, M.G. Chapman, M. Charles, Ph. Charpentier,, G. Chatzikonstantinidis, M. Chefdeville, V. Chekalina, C. Chen, S. Chen,, S.-G. Chitic, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, P. Ciambrone, X. Cid, Vidal, G. Ciezarek, F. Cindolo, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J., Closier, J.L. Cobbledick, V. Coco, J.A.B. Coelho, J. Cogan, E. Cogneras, L., Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, A. Comerma-Montells, A. Contu, N. Cooke,, G. Coombs, S. Coquereau, G. Corti, C.M. Costa Sobral, B. Couturier, G.A., Cowan, D.C. Craik, A. Crocombe, M. Cruz Torres, R. Currie, C.L. Da Silva, E., Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, A. Danilina, P. d'Argent, A. Davis, O., De Aguiar Francisco, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J.M. De Miranda,, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, J.A. de Vries, C.T. Dean, W. Dean, D., Decamp, L. Del Buono, B. Delaney, H.-P. Dembinski, M. Demmer, A. Dendek, V., Denysenko, D. Derkach, O. Deschamps, F. Desse, F. Dettori, B. Dey, A. Di, Canto, P. Di Nezza, S. Didenko, H. Dijkstra, F. Dordei, M. Dorigo, A.C. dos, Reis, A. Dosil Su\'arez, L. Douglas, A. Dovbnya, K. Dreimanis, L. Dufour, G., Dujany, P. Durante, J.M. Durham, D. Dutta, R. Dzhelyadin, M. Dziewiecki, A., Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S., Eisenhardt, U. Eitschberger, R. Ekelhof, S. Ek-In, L. Eklund, S. Ely, A. Ene,, S. Escher, S. Esen, T. Evans, A. Falabella, C. F\"arber, N. Farley, S. Farry,, D. Fazzini, M. F\'eo, P. Fernandez Declara, A. Fernandez Prieto, F. Ferrari,, L. Ferreira Lopes, F. Ferreira Rodrigues, S. Ferreres Sole, M. Ferro-Luzzi,, S. Filippov, R.A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski,, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, V. Franco Lima, M. Franco, Sevilla, M. Frank, C. Frei, J. Fu, W. Funk, E. Gabriel, A. Gallas Torreira,, D. Galli, S. Gallorini, S. Gambetta, Y. Gan, M. Gandelman, P. Gandini, Y., Gao, L.M. Garcia Martin, J. Garc\'ia Pardi\~nas, B. Garcia Plana, J. Garra, Tico, L. Garrido, D. Gascon, C. Gaspar, G. Gazzoni, D. Gerick, E. Gersabeck,, M. Gersabeck, T. Gershon, D. Gerstel, Ph. Ghez, V. Gibson, A. Giovent\`u,, O.G. Girard, P. Gironella Gironell, L. Giubega, K. Gizdov, V.V. Gligorov, C., G\"obel, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, I.V. Gorelov, C. Gotti, E., Govorkova, J.P. Grabowski, R. Graciani Diaz, L.A. Granado Cardoso, E., Graug\'es, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, R. Greim, P. Griffith, L., Grillo, L. Gruber, B.R. Gruberg Cazon, C. Gu, E. Gushchin, A. Guth, Yu. Guz,, T. Gys, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S.C. Haines,, P.M. Hamilton, Q. Han, X. Han, T.H. Hancock, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew,, T. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J. He, M. Hecker, K. Heijhoff, K. Heinicke,, A. Heister, K. Hennessy, L. Henry, M. He{\ss}, J. Heuel, A. Hicheur, R., Hidalgo Charman, D. Hill, M. Hilton, P.H. Hopchev, J. Hu, W. Hu, W. Huang,, Z.C. Huard, W. Hulsbergen, T. Humair, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, D. Hynds,, P. Ibis, M. Idzik, P. Ilten, A. Inglessi, A. Inyakin, K. Ivshin, R., Jacobsson, S. Jakobsen, J. Jalocha, E. Jans, B.K. Jashal, 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, N. Kazeev, M. Kecke, F., Keizer, M. Kelsey, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, C., Khurewathanakul, K.E. Kim, T. Kirn, V.S. Kirsebom, S. Klaver, K., Klimaszewski, P. Kodassery Padmalayammadam, S. Koliiev, M. Kolpin, A., Kondybayeva, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, R. Kopecna, P. Koppenburg, I., Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, M. Kozeiha, L. Kravchuk, M. Kreps, F. Kress,, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, W. Kucewicz, M., Kucharczyk, V. Kudryavtsev, G.J. Kunde, A.K. Kuonen, T. Kvaratskheliya, D., Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lancierini, J.J. Lane, G. Lanfranchi, C., Langenbruch, T. Latham, C. Lazzeroni, R. Le Gac, R. Lef\`evre, A. Leflat, F., Lemaitre, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, H. Li, P.-R. Li, X. Li, Y. Li,, Z. Li, X. Liang, T. Likhomanenko, R. Lindner, F. Lionetto, V. Lisovskyi, G., Liu, X. Liu, D. Loh, A. Loi, J. Lomba Castro, I. Longstaff, J.H. Lopes, G., Loustau, G.H. Lovell, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E., Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, F. Machefert, F. Maciuc, V. Macko, P., Mackowiak, S. Maddrell-Mander, O. Maev, A. Maevskiy, K. Maguire, D., Maisuzenko, M.W. Majewski, S. Malde, B. Malecki, A. Malinin, T. Maltsev, H., Malygina, G. Manca, G. Mancinelli, D. Marangotto, J. Maratas, J.F. Marchand,, U. Marconi, C. Marin Benito, M. Marinangeli, P. Marino, J. Marks, P.J., Marshall, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Santos,, F. Martinez Vidal, A. Massafferri, M. Materok, R. Matev, A. Mathad, Z. Mathe,, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K.R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, B. Maurin, M., McCann, L. Mcconnell, A. McNab, R. McNulty, J.V. Mead, B. Meadows, C. Meaux,, N. Meinert, D. Melnychuk, M. Merk, A. Merli, E. Michielin, D.A. Milanes, E., Millard, M.-N. Minard, O. Mineev, L. Minzoni, D.S. Mitzel, A. M\"odden, A., Mogini, R.D. Moise, T. Momb\"acher, I.A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, G., Morello, M.J. Morello, J. Moron, A.B. Morris, R. Mountain, H. Mu, F. Muheim,, M. Mukherjee, M. Mulder, D. M\"uller, J. M\"uller, K. M\"uller, V. M\"uller,, C.H. Murphy, D. Murray, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, A. Nandi, T., Nanut, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, R. Newcombe,, T.D. Nguyen, C. Nguyen-Mau, S. Nieswand, R. Niet, N. Nikitin, N.S. Nolte, A., Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Ogilvy, D.P. O'Hanlon, R. Oldeman, C.J.G., Onderwater, J. D. Osborn, A. Ossowska, J.M. Otalora Goicochea, T., Ovsiannikova, P. Owen, A. Oyanguren, P.R. Pais, T. Pajero, A. Palano, M., Palutan, G. Panshin, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, W., Parker, C. Parkes, G. Passaleva, A. Pastore, M. Patel, C. Patrignani, A., Pearce, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima,, P. Perret, L. Pescatore, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, S. Petrucci,, M. Petruzzo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, M. Pikies, M. Pili, D. Pinci, J., Pinzino, F. Pisani, A. Piucci, V. Placinta, S. Playfer, J. Plews, M. Plo, Casasus, F. Polci, M. Poli Lener, M. Poliakova, A. Poluektov, N. Polukhina,, I. Polyakov, E. Polycarpo, G.J. Pomery, S. Ponce, A. Popov, D. Popov, S., Poslavskii, E. Price, C. Prouve, V. Pugatch, A. Puig Navarro, H. Pullen, G., Punzi, W. Qian, J. Qin, R. Quagliani, B. Quintana, N.V. Raab, B. Rachwal,, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, F. Ratnikov, G., Raven, M. Ravonel Salzgeber, M. Reboud, F. Redi, S. Reichert, F. Reiss, C., Remon Alepuz, Z. Ren, V. Renaudin, S. Ricciardi, S. Richards, K. Rinnert, P., Robbe, A. Robert, A.B. Rodrigues, E. Rodrigues, J.A. Rodriguez Lopez, M., Roehrken, S. Roiser, A. Rollings, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, J.D. Roth,, M. Rotondo, M.S. Rudolph, T. Ruf, J. Ruiz Vidal, J.J. Saborido Silva, N., Sagidova, B. Saitta, V. Salustino Guimaraes, C. Sanchez Gras, C. Sanchez, Mayordomo, B. Sanmartin Sedes, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, P., Santangelo, M. Santimaria, E. Santovetti, G. Sarpis, A. Sarti, C. Satriano,, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, S. Schael, M. Schellenberg, M. Schiller, H., Schindler, M. Schmelling, T. Schmelzer, B. Schmidt, O. Schneider, A., Schopper, H.F. Schreiner, M. Schubiger, S. Schulte, M.H. Schune, R., Schwemmer, B. Sciascia, A. Sciubba, A. Semennikov, E.S. Sepulveda, A. Sergi,, N. Serra, J. Serrano, L. Sestini, A. Seuthe, P. Seyfert, M. Shapkin, T., Shears, L. Shekhtman, V. Shevchenko, E. Shmanin, J.D. Shupperd, B.G. Siddi,, R. Silva Coutinho, L. Silva de Oliveira, G. Simi, S. Simone, I. Skiba, N., Skidmore, T. Skwarnicki, M.W. Slater, J.G. Smeaton, E. Smith, I.T. Smith, M., Smith, M. Soares, l. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P. Soler, B. Souza De, Paula, B. Spaan, E. Spadaro Norella, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S., Stahl, P. Stefko, S. Stefkova, O. Steinkamp, S. Stemmle, O. Stenyakin, M., Stepanova, H. Stevens, A. Stocchi, S. Stone, S. Stracka, M.E. Stramaglia, M., Straticiuc, U. Straumann, S. Strokov, J. Sun, L. Sun, Y. Sun, K. Swientek, A., Szabelski, T. Szumlak, M. Szymanski, S. Taneja, Z. Tang, T. Tekampe, G., Tellarini, F. Teubert, E. Thomas, M.J. Tilley, V. Tisserand, S. T'Jampens, M., Tobin, S. Tolk, L. Tomassetti, D. Tonelli, D.Y. Tou, E. Tournefier, M., Traill, M.T. Tran, A. Trisovic, A. Tsaregorodtsev, G. Tuci, A. Tully, N., Tuning, A. Ukleja, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, A. Vagner, V., Vagnoni, A. Valassi, S. Valat, G. Valenti, M. van Beuzekom, H. Van Hecke, E., van Herwijnen, C.B. Van Hulse, J. van Tilburg, M. van Veghel, R. Vazquez, Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. V\'azquez Sierra, S. Vecchi, J.J. Velthuis, M., Veltri, A. Venkateswaran, M. Vernet, M. Veronesi, M. Vesterinen, J.V. Viana, Barbosa, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, A., Vitkovskiy, M. Vitti, V. Volkov, A. Vollhardt, D. Vom Bruch, B. Voneki, A., Vorobyev, V. Vorobyev, N. Voropaev, R. Waldi, J. Walsh, J. Wang, J. Wang, M., Wang, Y. Wang, Z. Wang, D.R. Ward, H.M. Wark, N.K. Watson, D. Websdale, A., Weiden, C. Weisser, D.J. White, M. Whitehead, G. Wilkinson, M. Wilkinson, I., Williams, M. Williams, M.R.J. Williams, T. Williams, F.F. Wilson, M. Winn, W., Wislicki, M. Witek, G. Wormser, S.A. Wotton, K. Wyllie, Z. Xiang, D. Xiao, Y., Xie, H. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Yang, Z. Yang, Y., Yao, L.E. Yeomans, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, K.A. Zarebski, M., Zavertyaev, M. Zeng, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, W.C. Zhang, Y. Zhang, A., Zhelezov, Y. Zheng, X. Zhou, Y. Zhou, X. Zhu, V. Zhukov, J.B. Zonneveld, S., Zucchelli

arXiv: 1906.08297 · 2019-08-15

## TL;DR

This paper reports measurements of $CP$ observables in $B^0 	o DK^{*0}$ decays, utilizing both two- and four-body $D$ decay modes, including first observations of certain decay channels, to extract the $CP$-violating phase $oldsymbol{\gamma}$.

## Contribution

It introduces the first measurements of $CP$ observables in $B^0 	o DK^{*0}$ decays with four-body $D$ decays and observes new decay channels, enhancing understanding of $CP$ violation.

## Key findings

- First observations of $B^0 	o D(	ext{π}^+	ext{K}^-)K^{*0}$ and $B^0 	o D(	ext{π}^+	ext{π}^-	ext{π}^+	ext{π}^-)K^{*0}$ decays.
- Measurements of $CP$ observables in multiple $D$ decay modes.
- Interpretation of results in terms of the $CP$-violating phase $oldsymbol{\gamma}$.

## Abstract

Measurements of $C\!P$ observables in $B^0 \to DK^{*0}$ decays are presented, where $D$ represents a superposition of $D^0$ and $\bar{D}^0$ states. The $D$ meson is reconstructed in the two-body final states $K^+\pi^-$, $\pi^+ K^-$, $K^+K^-$ and $\pi^+\pi^-$, and, for the first time, in the four-body final states $K^+\pi^-\pi^+\pi^-$, $\pi^+ K^-\pi^+\pi^-$ and $\pi^+\pi^-\pi^+\pi^-$. The analysis uses a sample of neutral $B$ mesons produced in proton-proton collisions, corresponding to an integrated luminosity of 1.0, 2.0 and 1.8 $\rm fb^{-1}$ collected with the LHCb detector at centre-of-mass energies of $\sqrt{s} = $ 7, 8 and 13 TeV, respectively. First observations of the decays $B^0 \to D(\pi^+ K^-)K^{*0}$ and $B^0 \to D(\pi^+\pi^-\pi^+\pi^-)K^{*0}$ are obtained. The measured observables are interpreted in terms of the $C\!P$-violating weak phase $\gamma$.

## Full text

_Full body text omitted from this summary view._ Fetch the complete paper as Markdown: https://tomesphere.com/paper/1906.08297/full.md

## Figures

6 figures with captions in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1906.08297/full.md

## References

42 references — full list in the complete paper: https://tomesphere.com/paper/1906.08297/full.md

---
Source: https://tomesphere.com/paper/1906.08297