Abstract
We propose a new algorithm for the identification of the production flavor of neutral D mesons in the Belle II experiment. The algorithm exploits the correlation between the flavor of a reconstructed neutral D meson (signal D meson) and the electric charges of particles reconstructed in the rest of the e+e-→cc¯ event. These include those originating from the decay of the other charm hadron produced in the event, as well as those possibly produced in association with the signal D meson. We develop the algorithm using simulation and calibrate it in data using decay modes that identify the flavor of the decaying neutral D meson. We use a data sample of e+e- collisions, corresponding to 362 fb-1 of integrated luminosity, collected by Belle II at center-of-mass energies near the γ(4S) mass. The effective tagging efficiency in data is (47.91±0.07(stat)±0.51(syst))%, independent of the neutral-D-meson decay mode. This charm flavor tagger will approximately double the effective sample size of many CP-violation and charm-mixing measurements that so far have exclusively relied on neutral D mesons originating from D∗± decays. While developed for Belle II, the basic principles underlying the charm flavor tagger can be used in other experiments, including those at hadron colliders.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 112010 |
| Journal | Physical Review D |
| Volume | 107 |
| Issue number | 11 |
| DOIs | |
| State | Published - 1 Jun 2023 |
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Dive into the research topics of 'Novel method for the identification of the production flavor of neutral charmed mesons'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Physical Review D, Vol. 107, No. 11, 112010, 01.06.2023.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Novel method for the identification of the production flavor of neutral charmed mesons
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PY - 2023/6/1
Y1 - 2023/6/1
N2 - We propose a new algorithm for the identification of the production flavor of neutral D mesons in the Belle II experiment. The algorithm exploits the correlation between the flavor of a reconstructed neutral D meson (signal D meson) and the electric charges of particles reconstructed in the rest of the e+e-→cc¯ event. These include those originating from the decay of the other charm hadron produced in the event, as well as those possibly produced in association with the signal D meson. We develop the algorithm using simulation and calibrate it in data using decay modes that identify the flavor of the decaying neutral D meson. We use a data sample of e+e- collisions, corresponding to 362 fb-1 of integrated luminosity, collected by Belle II at center-of-mass energies near the γ(4S) mass. The effective tagging efficiency in data is (47.91±0.07(stat)±0.51(syst))%, independent of the neutral-D-meson decay mode. This charm flavor tagger will approximately double the effective sample size of many CP-violation and charm-mixing measurements that so far have exclusively relied on neutral D mesons originating from D∗± decays. While developed for Belle II, the basic principles underlying the charm flavor tagger can be used in other experiments, including those at hadron colliders.
AB - We propose a new algorithm for the identification of the production flavor of neutral D mesons in the Belle II experiment. The algorithm exploits the correlation between the flavor of a reconstructed neutral D meson (signal D meson) and the electric charges of particles reconstructed in the rest of the e+e-→cc¯ event. These include those originating from the decay of the other charm hadron produced in the event, as well as those possibly produced in association with the signal D meson. We develop the algorithm using simulation and calibrate it in data using decay modes that identify the flavor of the decaying neutral D meson. We use a data sample of e+e- collisions, corresponding to 362 fb-1 of integrated luminosity, collected by Belle II at center-of-mass energies near the γ(4S) mass. The effective tagging efficiency in data is (47.91±0.07(stat)±0.51(syst))%, independent of the neutral-D-meson decay mode. This charm flavor tagger will approximately double the effective sample size of many CP-violation and charm-mixing measurements that so far have exclusively relied on neutral D mesons originating from D∗± decays. While developed for Belle II, the basic principles underlying the charm flavor tagger can be used in other experiments, including those at hadron colliders.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85163930551&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.107.112010
DO - 10.1103/PhysRevD.107.112010
M3 - Article
AN - SCOPUS:85163930551
SN - 2470-0010
VL - 107
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
IS - 11
M1 - 112010
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