Time-integrated and time-dependent angular analyses of B→J/ψKπ: A measurement of cos⁡2β with no sign ambiguity from strong phases

Aubert, B.; Barate, R.; Boutigny, D.; Couderc, F.; Gaillard, J. M.; Karyotakis, Y.; Lees, J. P.; Poireau, V.; Tisserand, V.; Zghiche, A.; Palano, A.; Pompili, A.; Chen, J. C.; N. D., Qi; Rong, G.; Wang, P.; Zhu, Y. S.; Eigen, G.; Ofte, I.; Stugu, B.; Abrams, G. S.; Borgland, A. W.; Breon, A. B.; Brown, D. N.; Button Shafer, J.; Cahn, R. N.; Charles, E.; Day, C. T.; Gill, M. S.; Gritsan, A. V.; Groysman, Y.; Jacobsen, R. G.; Kadel, R. W.; Kadyk, J.; Kerth, L. T.; Kolomensky, Y. G.; Kukartsev, G.; Lynch, G.; Mir, L. M.; Oddone, P. J.; Orimoto, T. J.; Pripstein, M.; Roe, N. A.; Ronan, M. T.; Shelkov, V. G.; Wenzel, W. A.; Barrett, M.; Ford, K. E.; Harrison, T. J.; Hart, A. J.; Hawkes, C. M.; Morgan, S. E.; Watson, A. T.; Fritsch, M.; Goetzen, K.; Held, T.; Koch, H.; Lewandowski, B.; Pelizaeus, M.; Steinke, M.; Boyd, J. T.; Chevalier, N.; Cottingham, W. N.; Kelly, M. P.; Latham, T. E.; Wilson, F. F.; Cuhadar Donszelmann, T.; Hearty, C.; Knecht, N. S.; Mattison, T. S.; Mckenna, J. A.; Thiessen, D.; Khan, A.; Kyberd, P.; Teodorescu, L.; Blinov, A. E.; Blinov, V. E.; Druzhinin, V. P.; Golubev, V. B.; Ivanchenko, V. N.; Kravchenko, E. A.; Onuchin, A. P.; Serednyakov, S. I.; Skovpen, Y. I.; Solodov, E. P.; Yushkov, A. N.; Best, D.; Bruinsma, M.; Chao, M.; Eschrich, I.; Kirkby, D.; Lankford, A. J.; Mandelkern, M.; Mommsen, R. K.; Roethel, W.; Stoker, D. P.; Buchanan, C.; Hartfiel, B. L.; Foulkes, S. D.; Gary, J. W.; Shen, B. C.; Wang, K.; del Re, D.; Hadavand, H. K.; Hill, E. J.; Macfarlane, D. B.; Paar, H. P.; Rahatlou, S.; Sharma, V.; Cunha, J. A.; Berryhill, J. W.; Campagnari, C.; Dahmes, B.; Hong, T. M.; Long, O.; Lu, A.; Mazur, M. A.; Richman, J. D.; Verkerke, W.; Beck, T. W.; Eisner, A. M.; Heusch, C. A.; Kroseberg, J.; Lockman, W. S.; Nesom, G.; Schalk, T.; Schumm, B. A.; Seiden, A.; Spradlin, P.; Williams, D. C.; Wilson, M. G.; Albert, J.; Chen, E.; Dubois Felsmann, G. P.; Dvoretskii, A.; Hitlin, D. G.; Narsky, I.; Piatenko, T.; Porter, F. C.; Ryd, A.; Samuel, A.; Yang, S.; Jayatilleke, S.; Mancinelli, G.; Meadows, B. T.; Sokoloff, M. D.; Blanc, F.; Bloom, P.; Chen, S.; Ford, W. T.; Nauenberg, U.; Olivas, A.; Rankin, P.; Smith, J. G.; Zhang, J.; Zhang, L.; Chen, A.; Harton, J. L.; Soffer, A.; Toki, W. H.; Wilson, R. J.; Zeng, Q.; Altenburg, D.; Brandt, T.; Brose, J.; Dickopp, M.; Feltresi, E.; Hauke, A.; Lacker, H. M.; Muller Pfefferkorn, R.; Nogowski, R.; Otto, S.; Petzold, A.; Schubert, J.; Schubert, K. R.; Schwierz, R.; Spaan, B.; Sundermann, J. E.; Bernard, D.; Bonneaud, G. R.; Brochard, F.; Grenier, P.; Schrenk, S.; Thiebaux, C.; Vasileiadis, G.; Verderi, M.; Bard, D. J.; Clark, P. J.; Lavin, D.; Muheim, F.; Playfer, S.; Xie, Y.; Andreotti, M.; Azzolini, V.; Bettoni, D.; Bozzi, C.; Calabrese, R.; Cibinetto, G.; Luppi, E.; Negrini, M.; Piemontese, L.; Sarti, A.; Treadwell, E.; Anulli, F.; Baldini Ferroli, R.; Calcaterra, A.; de Sangro, R.; Finocchiaro, G.; Patteri, P.; Peruzzi, I. M.; Piccolo, M.; Zallo, A.; Buzzo, A.; Capra, R.; Contri, R.; Crosetti, G.; Lo Vetere, M.; Macri, M.; Monge, M. R.; Passaggio, S.; Patrignani, C.; Robutti, E.; Santroni, A.; Tosi, S.; Bailey, S.; Brandenburg, G.; Chaisanguanthum, K. S.; Morii, M.; Won, E.; Dubitzky, R. S.; Langenegger, U.; Marks, J.; Uwer, U.; Bhimji, W.; Bowerman, D. A.; Dauncey, P. D.; Egede, U.; Gaillard, J. R.; Morton, G. W.; Nash, J. A.; Nikolich, M. B.; Taylor, G. P.; Charles, M. J.; Grenier, G. J.; Mallik, U.; Cochran, J.; Crawley, H. B.; Lamsa, J.; Meyer, W. T.; Prell, S.; Rosenberg, E. I.; Rubin, A. E.; Yi, J.; Biasini, M.; Covarelli, R.; Pioppi, M.; Davier, M.; Giroux, X.; Grosdidier, G.; Hocker, A.; Laplace, S.; Le Diberder, F.; Lepeltier, V.; Lutz, A. M.; Petersen, T. C.; Plaszczynski, S.; Schune, M. H.; Tantot, L.; Wormser, G.; Cheng, C. H.; Lange, D. J.; Simani, M. C.; Wright, D. M.; Bevan, A. J.; Chavez, C. A.; Coleman, J. P.; Forster, I. J.; Fry, J. R.; Gabathuler, E.; Gamet, R.; Hutchcroft, D. E.; Parry, R. J.; Payne, D. J.; Sloane, R. J.; Touramanis, C.; Cormack, C. M.; Di Lodovico, F.; Brown, C. L.; Cowan, G.; Flack, R. L.; Flaecher, H. U.; Green, M. G.; Jackson, P. S.; Mcmahon, T. R.; Ricciardi, S.; Salvatore, F.; Winter, M. A.; Brown, D.; Davis, C. L.; Allison, J.; Barlow, N. R.; Barlow, R. J.; Hodgkinson, M. C.; Lafferty, G. D.; Lyon, A. J.; Williams, J. C.; Farbin, A.; Hulsbergen, W. D.; Jawahery, A.; Kovalskyi, D.; Lae, C. K.; Lillard, V.; Roberts, D. A.; Blaylock, G.; Dallapiccola, C.; Hertzbach, S. S.; Kofler, R.; Koptchev, V. B.; Moore, T. B.; Saremi, S.; Staengle, H.; Willocq, S.; Cowan, R.; Sciolla, G.; Sekula, S. J.; Taylor, F.; Yamamoto, R. K.; D. J. J.,; Patel, P. M.; Robertson, S. H.; Lazzaro, A.; Lombardo, V.; Palombo, F.; Bauer, J. M.; Cremaldi, L.; Eschenburg, V.; Godang, R.; Kroeger, R.; Reidy, J.; Sanders, D. A.; Summers, D. J.; Zhao, H. W.; Brunet, S.; Cote, D.; Taras, P.; Nicholson, H.; Cavallo, N.; Fabozzi, F.; Gatto, C.; Lista, L.; Monorchio, D.; Paolucci, P.; Piccolo, D.; Sciacca, C.; Baak, M.; Bulten, H.; Raven, G.; Snoek, H. L.; Wilden, L.; Jessop, C. P.; Losecco, J. M.; Allmendinger, T.; Gan, K. K.; Honscheid, K.; Hufnagel, D.; Kagan, H.; Kass, R.; Pulliam, T.; Rahimi, A. M.; Ter Antonyan, R.; Wong, Q. K.; Brau, J.; Frey, R.; Igonkina, O.; Potter, C. T.; Sinev, N. B.; Strom, D.; Torrence, E.; Colecchia, F.; Dorigo, A.; Galeazzi, F.; Margoni, M.; Morandin, M.; Posocco, M.; Rotondo, M.; Simonetto, F.; Stroili, R.; Tiozzo, G.; Voci, C.; Benayoun, M.; Briand, H.; Chauveau, J.; David, P.; de la, C.; Del Buono, L.; Hamon, O.; M. J. J.,; Leruste, P.; Malcles, J.; Ocariz, J.; Pivk, M.; Roos, L.; T'Jampens, S.; Therin, G.; Manfredi, P. F.; Re, V.; Behera, P. K.; Gladney, L.; Guo, Q. H.; Panetta, J.; Angelini, C.; Batignani, G.; Bettarini, S.; Bondioli, M.; Bucci, F.; Calderini, G.; Carpinelli, M.; Forti, F.; Giorgi, M. A.; Lusiani, A.; Marchiori, G.; Martinez Vidal, F.; Morganti, M.; Neri, N.; Paoloni, E.; Rama, M.; Rizzo, G.; Sandrelli, F.; Walsh, J.; Haire, M.; Judd, D.; Paick, K.; Wagoner, D. E.; Danielson, N.; Elmer, P.; Lau, Y. P.; Lu, C.; Miftakov, V.; Olsen, J.; A. J. S.,; Telnov, A. V.; Bellini, F.; Faccini, R.; Ferrarotto, F.; Ferroni, F.; Gaspero, M.; Gioi, L. L.; Mazzoni, M. A.; Morganti, S.; Pierini, M.; Piredda, G.; Tehrani, F. S.; Voena, C.; Cavoto, G.; Christ, S.; Wagner, G.; Waldi, R.; Adye, T.; De Groot, N.; Franek, B.; Geddes, N. I.; Gopal, G. P.; Olaiya, E. O.; Aleksan, R.; Emery, S.; Gaidot, A.; Ganzhur, S. F.; Giraud, P. F.; G. H., De; Kozanecki, W.; Legendre, M.; London, G. W.; Mayer, B.; Schott, G.; Vasseur, G.; Yeche, C.; Zito, M.; Purohit, M. V.; Weidemann, A. W.; Wilson, J. R.; Yumiceva, F. X.; Abe, T.; Aston, D.; Bartoldus, R.; Berger, N.; Boyarski, A. M.; Buchmueller, O. L.; Claus, R.; Convery, M. R.; Cristinziani, M.; De Nardo, G.; Dong, D.; Dorfan, J.; Dujmic, D.; Dunwoodie, W.; Elsen, E. E.; Fan, S.; Field, R. C.; Glanzman, T.; Gowdy, S. J.; Hadig, T.; Halyo, V.; Hast, C.; Hryn'Ova, T.; Innes, W. R.; Kelsey, M. H.; Kim, P.; Kocian, M. L.; D. W. G.,; Libby, J.; Luitz, S.; Luth, V.; Lynch, H. L.; Marsiske, H.; Messner, R.; Muller, D. R.; O'Grady, C. P.; Ozcan, V. E.; Perazzo, A.; Perl, M.; Petrak, S.; Ratcliff, B. N.; Roodman, A.; Salnikov, A. A.; Schindler, R. H.; Schwiening, J.; Simi, G.; Snyder, A.; Soha, A.; Stelzer, J.; Su, D.; Sullivan, M. K.; Va'Vra, J.; Wagner, S. R.; Weaver, M.; A. J. R.,; Wisniewski, W. J.; Wittgen, M.; Wright, D. H.; Yarritu, A. K.; Young, C. C.; Burchat, P. R.; Edwards, A. J.; Meyer, T. I.; Petersen, B. A.; Roat, C.; Ahmed, M.; Ahmed, S.; Alam, M. S.; Ernst, J. A.; Saeed, M. A.; Saleem, M.; Wappler, F. R.; Bugg, W.; Krishnamurthy, M.; Spanier, S. M.; Eckmann, R.; Kim, H.; Ritchie, J. L.; Satpathy, A.; Schwitters, R. F.; Izen, J. M.; Kitayama, I.; Lou, X. C.; Ye, S.; Bianchi, Fabrizio; Bona, M.; Gallo, F.; Gamba, Diego; Bosisio, L.; Cartaro, C.; Cossutti, F.; Della Ricca, G.; Dittongo, S.; Grancagnolo, S.; Lanceri, L.; Poropat, P.; Vitale, L.; Vuagnin, G.; Panvini, R. S.; Banerjee, S.; Brown, C. M.; Fortin, D.; Jackson, P. D.; Kowalewski, R.; Roney, J. M.; Sobie, R. J.; Back, J. J.; Harrison, P. F.; Mohanty, G. B.; Band, H. R.; Chen, X.; Cheng, B.; Dasu, S.; Datta, M.; Eichenbaum, A. M.; Flood, K. T.; Graham, M.; Hollar, J. J.; Johnson, J. R.; Kutter, P. E.; Li, H.; Liu, R.; Mihalyi, A.; Pan, Y.; Prepost, R.; Tan, P.; Von, J. H.; Wu, J.; S. L., Wu; Yu, Z.; Greene, M. G.; Neal, H.

doi:10.1103/PhysRevD.71.032005

We present results on B-->J/psiKpi decays using e(+)e(-)annihilation data collected with the BABAR detector at the Y(4S) resonance. The detector is located at the PEP-II asymmetric-energy storage ring facility at the Stanford Linear Accelerator Center. Using approximately 88x10(6) B (B) over bar pairs, we measure the decay amplitudes for the flavor eigenmodes and observe strong-phase differences indicative of final-state interactions with a significance of 7.6 standard deviations. We use the interference between the Kpi S-wave and P-wave amplitudes in the region of the K-*(892) to resolve the ambiguity in the determination of these strong phases. We then perform an ambiguity-free measurement of cos2beta using the angular and time-dependent asymmetry in B-->J/psiK(*0)(K(S)(0)pi(0)) decays. With sin2beta fixed at its measured value and cos2beta treated as an independent parameter, we find cos2beta=2.72(-0.79)(+0.50)(stat)+/-0.27(syst), determining the sign of cos2beta to be positive at 86% C.L.