Observation of J/ψ decays to e+e-e+e- and e+e-μ+μ-

Ablikim, M.; Achasov, M.  n.; Adlarson, P.; Ahmed, S.; Albrecht, M.; Aliberti, R.; Amoroso, A.; M.  r., An; An, Q.; Bai, X.  h.; Bai, Y.; Bakina, O.; Ferroli, R. Baldini; Balossino, I.; Ban, Y.; Begzsuren, K.; Berger, N.; Bertani, M.; Bettoni, D.; Bianchi, F.; Bloms, J.; Bortone, A.; Boyko, I.; Briere, R.  a.; Cai, H.; Cai, X.; Calcaterra, A.; Cao, G.  f.; Cao, N.; Cetin, S.  a.; Chang, J.  f.; Chang, W.  l.; Chelkov, G.; Chen, D.  y.; Chen, G.; Chen, H.  s.; Chen, M.  l.; Chen, S.  j.; Chen, X.  r.; Chen, Y.  b.; Chen, Z.  j.; Cheng, W.  s.; Cibinetto, G.; Cossio, F.; Cui, X.  f.; Dai, H.  l.; Dai, J.  p.; Dai, X.  c.; Dbeyssi, A.; De Boer, R.  e.; Dedovich, D.; Deng, Z.  y.; Denig, A.; Denysenko, I.; Destefanis, M.; De Mori, F.; Ding, Y.; Dong, C.; Dong, J.; Dong, L.  y.; Dong, M.  y.; Dong, X.; S.  x., Du; Fan, Y.  l.; Fang, J.; Fang, S.  s.; Fang, Y.; Farinelli, R.; Fava, L.; Feldbauer, F.; Felici, G.; Feng, C.  q.; Feng, J.  h.; Fritsch, M.; C.  d., Fu; Gao, Y.; Gao, Y.; Gao, Y.; Gao, Y.  g.; Garzia, I.; P.  t., Ge; Geng, C.; Gersabeck, E.  m.; Goetzen, K.; Gong, L.; Gong, W.  x.; Gradl, W.; Greco, M.; L.  m., Gu; M.  h., Gu; Gu, S.; Y.  t., Gu; Guan, C.  y.; Guo, A.  q.; Guo, L.  b.; Guo, R.  p.; Guo, Y.  p.; Guskov, A.; Han, T.  t.; Han, W.  y.; Hao, X.  q.; Harris, F.  a.; Hüsken, H.; K.  l., He; Heinsius, F.  h.; Heinz, C.  h.; Held, T.; Heng, Y.  k.; Herold, C.; Himmelreich, M.; Holtmann, T.; Hou, Y.  r.; Hou, Z.  l.; H.  m., Hu; J.  f., Hu; Hu, T.; Hu, Y.; Huang, G.  s.; Huang, L.  q.; Huang, X.  t.; Huang, Y.  p.; Huang, Z.; Hussain, T.; Andersson, W. Ikegami; Imoehl, W.; Irshad, M.; Jaeger, S.; Janchiv, S.; Ji, Q.; Q.  p., Ji; X.  b., Ji; X.  l., Ji; Jiang, H.  b.; Jiang, X.  s.; Jiao, J.  b.; Jiao, Z.; Jin, S.; Jin, Y.; Johansson, T.; Kalantar-Nayestanaki, N.; Kang, X.  s.; Kappert, R.; Kavatsyuk, M.; B.  c., Ke; Keshk, I.  k.; Khoukaz, A.; Kiese, P.; Kiuchi, R.; Kliemt, R.; Koch, L.; Kolcu, O.  b.; Kopf, B.; Kuemmel, M.; Kuessner, M.; Kupsc, A.; Kurth, M.  g.; Kühn, W.; Lane, J.  j.; Lange, J.  s.; Larin, P.; Lavania, A.; Lavezzi, L.; Lei, Z.  h.; Leithoff, H.; Lellmann, M.; Lenz, T.; Li, C.; C.  h., Li; Cheng, Li; D.  m., Li; Li, F.; Li, G.; Li, H.; Li, H.; H.  b., Li; H.  j., Li; J.  l., Li; J.  q., Li; J.  s., Li; Ke, Li; L.  k., Li; Lei, Li; P.  r., Li; S.  y., Li; W.  d., Li; W.  g., Li; X.  h., Li; X.  l., Li; Z.  y., Li; Liang, H.; Liang, H.; Liang, H.; Liang, Y.  f.; Liang, Y.  t.; Liao, L.  z.; Libby, J.; Lin, C.  x.; Liu, B.  j.; Liu, C.  x.; Liu, D.; Liu, F.  h.; Liu, Fang; Liu, Feng; Liu, H.  b.; Liu, H.  m.; Liu, Huanhuan; Liu, Huihui; Liu, J.  b.; Liu, J.  l.; Liu, J.  y.; Liu, K.; Liu, K.  y.; Liu, Ke; Liu, L.; Liu, M.  h.; Liu, P.  l.; Liu, Q.; Liu, Q.; Liu, S.  b.; Liu, Shuai; Liu, T.; Liu, W.  m.; Liu, X.; Liu, Y.; Liu, Y.  b.; Liu, Z.  a.; Liu, Z.  q.; Lou, X.  c.; F.  x., Lu; F.  x., Lu; H.  j., Lu; J.  d., Lu; J.  g., Lu; X.  l., Lu; Lu, Y.; Y.  p., Lu; Luo, C.  l.; Luo, M.  x.; Luo, P.  w.; Luo, T.; Luo, X.  l.; Lusso, S.; Lyu, X.  r.; F.  c., Ma; H.  l., Ma; L.  l., Ma; M.  m., Ma; Q.  m., Ma; R.  q., Ma; R.  t., Ma; X.  x., Ma; X.  y., Ma; Maas, F.  e.; Maggiora, M.; Maldaner, S.; Malde, S.; Malik, Q.  a.; Mangoni, A.; Mao, Y.  j.; Mao, Z.  p.; Marcello, S.; Meng, Z.  x.; Messchendorp, J.  g.; Mezzadri, G.; Min, T.  j.; Mitchell, R.  e.; X.  h., Mo; Y.  j., Mo; Muchnoi, N.  yu.; Muramatsu, H.; Nakhoul, S.; Nefedov, Y.; Nerling, F.; Nikolaev, I.  b.; Ning, Z.; Nisar, S.; Olsen, S.  l.; Ouyang, Q.; Pacetti, S.; Pan, X.; Pan, Y.; Pathak, A.; Patteri, P.; Pelizaeus, M.; Peng, H.  p.; Peters, K.; Pettersson, J.; Ping, J.  l.; Ping, R.  g.; Poling, R.; Prasad, V.; Qi, H.; H.  r., Qi; K.  h., Qi; Qi, M.; T.  y., Qi; T.  y., Qi; Qian, S.; Qian, W. -B.; Qian, Z.; Qiao, C.  f.; Qin, L.  q.; Qin, X.  s.; Qin, Z.  h.; Qiu, J.  f.; S.  q., Qu; Rashid, K.  h.; Ravindran, K.; Redmer, C.  f.; Rivetti, A.; Rodin, V.; Rolo, M.; Rong, G.; Rosner, Ch.; Rump, M.; Sang, H.  s.; Sarantsev, A.; Schelhaas, Y.; Schnier, C.; Schoenning, K.; Scodeggio, M.; Shan, D.  c.; Shan, W.; Shan, X.  y.; Shangguan, J.  f.; Shao, M.; Shen, C.  p.; Shen, P.  x.; Shen, X.  y.; Shi, H.  c.; Shi, R.  s.; Shi, X.; Shi, X.  d.; Song, W.  m.; Song, Y.  x.; Sosio, S.; Spataro, S.; K.  x., Su; P.  p., Su; Sui, F.  f.; Sun, G.  x.; Sun, H.  k.; Sun, J.  f.; Sun, L.; Sun, S.  s.; Sun, T.; Sun, W.  y.; Sun, W.  y.; Sun, X.; Sun, Y.  j.; Sun, Y.  k.; Sun, Y.  z.; Sun, Z.  t.; Tan, Y.  h.; Tan, Y.  x.; Tang, C.  j.; Tang, G.  y.; Tang, J.; Teng, J.  x.; Thoren, V.; Uman, I.; Wang, B.; Wang, C.  w.; Wang, D.  y.; Wang, H.  j.; Wang, H.  p.; Wang, K.; Wang, L.  l.; Wang, M.; Wang, M.  z.; Wang, Meng; Wang, W.; Wang, W.  h.; Wang, W.  p.; Wang, X.; Wang, X.  f.; Wang, X.  l.; Wang, Y.; Wang, Y.; Wang, Y.  d.; Wang, Y.  f.; Wang, Y.  q.; Wang, Y.  y.; Wang, Z.; Wang, Z.  y.; Wang, Ziyi; Wang, Zongyuan; Wei, D.  h.; Weidenkaff, P.; Weidner, F.; Wen, S.  p.; White, D.  j.; Wiedner, U.; Wilkinson, G.; Wolke, M.; Wollenberg, L.; J.  f., Wu; L.  h., Wu; L.  j., Wu; Wu, X.; Wu, Z.; Xia, L.; Xiao, H.; Xiao, S.  y.; Xiao, Z.  j.; Xie, X.  h.; Xie, Y.  g.; Xie, Y.  h.; Xing, T.  y.; G.  f., Xu; Q.  j., Xu; Xu, W.; X.  p., Xu; Yan, F.; Yan, L.; Yan, W.  b.; Yan, W.  c.; Yan, Xu; Yang, H.  j.; Yang, H.  x.; Yang, L.; Yang, S.  l.; Yang, Y.  x.; Yang, Yifan; Yang, Zhi; Ye, M.; M.  h., Ye; Yin, J.  h.; You, Z.  y.; B.  x., Yu; C.  x., Yu; Yu, G.; J.  s., Yu; Yu, T.; Yuan, C.  z.; Yuan, L.; Yuan, X.  q.; Yuan, Y.; Yuan, Z.  y.; Yue, C.  x.; Yuncu, A.; Zafar, A.  a.; Zeng, Y.; Zhang, B.  x.; Zhang, Guangyi; Zhang, H.; Zhang, H.  h.; Zhang, H.  h.; Zhang, H.  y.; Zhang, J.  j.; Zhang, J.  l.; Zhang, J.  q.; Zhang, J.  w.; Zhang, J.  y.; Zhang, J.  z.; Zhang, Jianyu; Zhang, Jiawei; Zhang, L.  q.; Zhang, Lei; Zhang, S.; Zhang, S.  f.; Zhang, Shulei; Zhang, X.  d.; Zhang, X.  y.; Zhang, Y.; Zhang, Y.  h.; Zhang, Y.  t.; Zhang, Yan; Zhang, Yao; Zhang, Yi; Zhang, Z.  h.; Zhang, Z.  y.; Zhao, G.; Zhao, J.; Zhao, J.  y.; Zhao, J.  z.; Zhao, Lei; Zhao, Ling; Zhao, M.  g.; Zhao, Q.; Zhao, S.  j.; Zhao, Y.  b.; Zhao, Y.  x.; Zhao, Z.  g.; Zhemchugov, A.; Zheng, B.; Zheng, J.  p.; Zheng, Y.; Zheng, Y.  h.; Zhong, B.; Zhong, C.; Zhou, L.  p.; Zhou, Q.; Zhou, X.; Zhou, X.  k.; Zhou, X.  r.; Zhu, A.  n.; Zhu, J.; Zhu, K.; Zhu, K.  j.; Zhu, S.  h.; Zhu, T.  j.; Zhu, W.  j.; Zhu, W.  j.; Zhu, Y.  c.; Zhu, Z.  a.; Zou, B.  s.; Zou, J.  h.; Null, Null

doi:10.1103/physrevd.109.052006

Using a data sample of 4.481 x 108 psi o3686 thorn events collected with the BESIII detector, we report the first observation of the four-lepton-decays J=psi -> e thorn e-e thorn e- and J=psi -> e thorn e-mu thorn mu- utilizing the process psi o3686 thorn -> pi thorn pi-J=psi. The branching fractions are determined to be 1/25.48 0.31ostat thorn 0.45osyst thorn x 10-5 and 1/23.53 0.22ostat thorn 0.13osyst thorn x 10-5, respectively. The results are consistent with theoretical predictions. No significant signal is observed for J=psi -> mu thorn mu-mu thorn mu-, and an upper limit on the branching fraction is set at 1.6 x 10-6 at the 90% confidence level. A CP asymmetry observable is constructed for the first two channels, which is measured to be o-0.012 0.054 0.010 thorn and o0.062 0.059 0.006 thorn , respectively. No evidence for CP violation is observed in this process