Observation of CP Violation in Charm Decays

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

doi:10.1103/PhysRevLett.122.211803

A search for charge-parity (CP) violation in D0→K-K+ and D0→π-π+ decays is reported, using pp collision data corresponding to an integrated luminosity of 5.9 fb-1 collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the LHCb detector. The flavor of the charm meson is inferred from the charge of the pion in D∗(2010)+→D0π+ decays or from the charge of the muon in B̄→D0μ-ν̄μX decays. The difference between the CP asymmetries in D0→K-K+ and D0→π-π+ decays is measured to be ΔACP=[-18.2±3.2(stat)±0.9(syst)]×10-4 for π-tagged and ΔACP=[-9±8(stat)±5(syst)]×10-4 for μ-tagged D0 mesons. Combining these with previous LHCb results leads to ΔACP=(-15.4±2.9)×10-4, where the uncertainty includes both statistical and systematic contributions. The measured value differs from zero by more than 5 standard deviations. This is the first observation of CP violation in the decay of charm hadrons.