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Measurement of the e+e−→π+π− cross section between 600 and 900 MeV using initial state radiation
(2016)
Ablikim, Medina ; Achasov, M.N. ; Ai, X.C. ; Albayrak, O. ; Albrecht, Malte ; Ambrose, D.J. ; Amoroso, Antonio ; An, F.F. ; An, Q. ; Bai, J.Z. ; Baldini Ferroli, Rinaldo ; Ban, Yong ; Bennett, D.W. ; Bennett, J.V. ; Bertani, Monica ; Bettoni, Diego ; Bian, J.M. ; Bianchi, Fabrizio ; Boger, E. ; Boyko, Igor R. ; Briere, Roy A. ; Cai, H. ; Cai, X. ; Cakir, O. ; Calcaterra, Alessandro ; Cao, G.F. ; Çetin, Serkant Ali ; Chang, Jinfan ; Chelkov, Gueorgui A. ; Chen, G. ; Chen, Hesheng ; Chen, H.Y. ; Chen, J.C. ; Chen, M.L. ; Chen, S.J. ; Chen, X. ; Chen, X.R. ; Chen, Yuanbo ; Cheng, H.P. ; Chu, X.K. ; Cibinetto, Gianluigi ; Dai, Hongliang ; Dai, J.P. ; Dbeyssi, Alaa ; Dedovich, Dmitri V. ; Deng, Ziyan ; Denig, Achim ; Denysenko, Igor ; Destefanis, Marco Giovanni Maria ; De Mori, Francesca ; Ding, Y. ; Dong, C. ; Dong, J. ; Dong, Liaoyuan ; Dong, Mingyi ; Du, Shuxian ; Duan, P.F. ; Eren, E.E. ; Fan, J.Z. ; Fang, J. ; Fang, Shuangshi ; Fang, X. ; Fang, Y. ; Fava, Luciano ; Feldbauer, Florian ; Felici, Giulietto ; Feng, C.Q. ; Fioravanti, Elisa ; Fritsch, Miriam ; Fu, Chengdong ; Gao, Q. ; Gao, X.Y. ; Gao, Y. ; Gao, Z. ; Garzia, I. ; Goetzen, Klaus ; Gong, Wenxuan ; Gradl, Wolfgang ; Greco, M. ; Gu, Minhao ; Gu, Y.T. ; Guan, Y.H. ; Guo, Aiqiang ; Guo, L.B. ; Guo, Y. ; Guo, Yuping ; Haddadi, Z. ; Hafner, A. ; Han, S. ; Hao, Xiqing ; Harris, F.A. ; He, K.L. ; He, X.Q. ; Held, T. ; Heng, Yuekun ; Hou, Zhilong ; Hu, C. ; Hu, Haiming ; Hu, J.F. ; Hu, T. ; Hu, Y. ; Huang, G.M. ; Huang, G.S. ; Huang, J.S. ; Huang, X.T. ; Huang, Y. ; Hussain, Tahir ; Ji, Quan ; Ji, Qingping ; Ji, X.B. ; Ji, X.L. ; Jiang, L.W. ; Jiang, Xiaoshan ; Jiang, X.Y. ; Jiao, J.B. ; Jiao, Z. ; Jin, D.P. ; Jin, Shan ; Johansson, Tord ; Julin, A. ; Kalantar-Nayestanaki, Nasser ; Kang, Xiaolin ; Kang, X.S. ; Kavatsyuk, Myroslav O. ; Ke, B.C. ; Kiese, P. ; Kliemt, Ralf ; Kloss, B. ; Kolcu, Onur Bugra ; Kopf, Bertram ; Kornicer, M. ; Kühn, Wolfgang ; Kupsc, Andrzej ; Lange, Jens Sören ; Lara, M. ; Larin, Paul ; Leng, C. ; Li, C. ; Li, Cheng ; Li, D.M. ; Li, F. ; Li, F.Y. ; Li, G. ; Li, Haibo ; Li, J.C. ; Li, Jin ; Li, K. ; Li, K. ; Li, Lei ; Li, P.R. ; Li, T. ; Li, Weidong ; Li, Weiguo ; Li, X.L. ; Li, X.M. ; Li, X.N. ; Li, X.Q. ; Li, Z.B. ; Liang, H. ; Liang, Y.F. ; Liang, Y.T. ; Liao, G.R. ; Lin, D.X. ; Liu, B.J. ; Liu, C.X. ; Liu, Fu-Hu ; Liu, Fang ; Liu, Feng ; Liu, H.B. ; Liu, H.H. ; Liu, H.H. ; Liu, H.M. ; Liu, J. ; Liu, J.B. ; Liu, J.P. ; Liu, J.Y. ; Liu, K. ; Liu, K.Y. ; Liu, L.D. ; Liu, P.L. ; Liu, Q. ; Liu, S.B. ; Liu, X. ; Liu, Y.B. ; Liu, Zhen-An ; Liu, Zhiqing ; Loehner, H. ; Lou, Xinchou ; Lu, H.J. ; Lu, Junguang ; Lu, Y. ; Lu, Yunpeng ; Luo, Chenglin ; Luo, M.X. ; Luo, T. ; Luo, X.L. ; Lyu, Xiao-Rui ; Ma, Fengcai ; Ma, H.L. ; Ma, Lianliang ; Ma, Qiumei ; Ma, T. ; Ma, X.N. ; Ma, Xiaoyan ; Maas, Frank E. ; Maggiora, Marco ; Mao, Yajun ; Mao, Zepu ; Marcello, Simonetta ; Messchendorp, Johannes Gerhardus ; Min, J. ; Mitchell, Ryan Edward ; Mo, Xiaohu ; Mo, Y.J. ; Morales Morales, C. ; Moriya, K. ; Muchnoi, Nikolai Yu. ; Muramatsu, H. ; Nefedov, Yury ; Nerling, Frank ; Nikolaev, Ivan Borisovich ; Ning, Z. ; Nisar, Shabana ; Niu, S.L. ; Niu, X.Y. ; Olsen, Stephen L. ; Ouyang, Qun ; Pacetti, Simone ; Patteri, P. ; Pelizäus, Marc ; Peng, H.P. ; Peters, Klaus ; Pettersson, J. ; Ping, J.L. ; Ping, R.G. ; Poling, Ronald ; Prasad, Vindhyawasini ; Qi, Ming ; Qian, S. ; Qiao, Congfeng ; Qin, L.Q. ; Qin, N. ; Qin, X.S. ; Qin, Zhonghua ; Qiu, Jinfa ; Rashid, K.H. ; Redmer, Christoph Florian ; Ripka, M. ; Rong, Gang ; Rosner, Christoph ; Ruan, X.D. ; Santoro, V. ; Sarantsev, Andrei V. ; Savrié, M. ; Schönning, Karin ; Schumann, S. ; Shan, Wei ; Shao, M. ; Shen, C.P. ; Shen, P.X. ; Shen, X.Y. ; Sheng, H.Y. ; Song, W.M. ; Shepherd, M.R. ; Song, X.Y. ; Sosio, Stefano ; Spataro, Stefano ; Sun, Gongxing ; Sun, J.F. ; Sun, S.S. ; Sun, Y.J. ; Sun, Y.Z. ; Sun, Z.J. ; Sun, Z.T. ; Tang, C.J. ; Tang, X. ; Tapan, I. ; Thorndike, E.H. ; Tiemens, M. ; Ullrich, M. ; Uman, Ismail ; Varner, G.S. ; Wang, B. ; Wang, D. ; Wang, D.Y. ; Wang, K. ; Wang, L.L. ; Wang, L.S. ; Wang, M. ; Wang, P. ; Wang, P.L. ; Wang, S.G. ; Wang, W. ; Wang, X.F. ; Wang, Y.D. ; Wang, Y.F. ; Wang, Y.Q. ; Wang, Z. ; Wang, Z.G. ; Wang, Z.H. ; Wang, Z.Y. ; Weber, T. ; Wei, D.H. ; Wei, J.B. ; Weidenkaff, P. ; Wen, Shuopin ; Wiedner, Ulrich ; Wolke, Magnus ; Wu, L.H. ; Wu, Z. ; Xia, L.G. ; Xia, Y. ; Xiao, D. ; Xiao, H. ; Xiao, Zhenjun ; Xie, Y.G. ; Xiu, Q.L. ; Xu, Guofa ; Xu, L. ; Xu, Q.J. ; Xu, Xinping ; Yan, L. ; Yan, W.B. ; Yan, W.C. ; Yan, Y.H. ; Yang, H.J. ; Yang, Hongxun ; Yang, L. ; Yang, Y. ; Yang, Yongxu ; Ye, M. ; Ye, Minghan ; Yin, J.H. ; Yu, Boxiang ; Yu, C.X. ; Yu, J.S. ; Yuan, Chang-Zheng ; Yuan, W.L. ; Yuan, Y. ; Yuncu, A. ; Zafar, A.A. ; Zallo, A. ; Zeng, Y. ; Zhang, B.X. ; Zhang, B.Y. ; Zhang, C. ; Zhang, C.C. ; Zhang, D.H. ; Zhang, H.H. ; Zhang, Hongyu ; Zhang, J.J. ; Zhang, J.L. ; Zhang, J.Q. ; Zhang, J.W. ; Zhang, Jianyong ; Zhang, J.Z. ; Zhang, K. ; Zhang, L. ; Zhang, X.Y. ; Zhang, Y. ; Zhang, Y.N. ; Zhang, Y.H. ; Zhang, Y.T. ; Zhang, Yu ; Zhang, Z.H. ; Zhang, Z.P. ; Zhang, Z.Y. ; Zhao, G. ; Zhao, J.W. ; Zhao, J.Y. ; Zhao, J.Z. ; Zhao, Lei ; Zhao, Ling ; Zhao, Ming-Gang ; Zhao, Q. ; Zhao, Q.W. ; Zhao, Shujun ; Zhao, T.C. ; Zhao, Yubin ; Zhao, Zhengguo ; Zhemchugov, Alexey ; Zheng, B. ; Zheng, Jianping ; Zheng, W.J. ; Zheng, Y.H. ; Zhong, B. ; Zhou, L. ; Zhou, X. ; Zhou, X.K. ; Zhou, X.R. ; Zhou, X.Y. ; Zhu, K. ; Zhu, Kejun ; Zhu, S. ; Zhu, S.H. ; Zhu, X.L. ; Zhu, Y.C. ; Zhu, Y.S. ; Zhu, Zian ; Zhuang, J. ; Zotti, L. ; Zou, B.S. ; Zou, Jiaheng
We extract the e+e− →π+π− cross section in the energy range between 600 and 900 MeV, exploiting the method of initial state radiation. A data set with an integrated luminosity of 2.93 fb−1 taken at a center-of-mass energy of 3.773 GeV with the BESIII detector at the BEPCII collider is used. The cross section is measured with a systematic uncertainty of 0.9%. We extract the pion form factor |Fπ|2 as well as the contribution of the measured cross section to the leading-order hadronic vacuum polarization contribution to (g−2)μ. We find this value to be aππ,LO μ (600–900 MeV) = (368.2 ±2.5stat±3.3sys) ·10−10, which is between the corresponding values using the BaBar or KLOE data.
Ablikim, Medina ; Achasov, Mikhail N. ; Adlarson, Patrik ; Ahmed, Samer ; Albrecht, Malte ; Aliberti, Riccardo ; Amoroso, Antonio ; An, M. R. ; An, Q. ; Bai, X. H. ; Bai, Yu ; Bakina, Olga ; Baldini Ferroli, Rinaldo ; Balossino, Ilaria ; Ban, Yong ; Begzsuren, Khurelbaatar ; Berger, Niklaus ; Bertani, Monica ; Bettoni, Diego ; Bianchi, Fabrizio ; Biernat, Jacek ; Bloms, Johannes ; Bortone, Alberto ; Boyko, Igor R. ; Briere, Roy A. ; Cai, H. ; Cai, X. ; Calcaterra, Alessandro ; Cao, G. F. ; Cao, N. ; Çetin, Serkant Ali ; Chang, Jinfan ; Chang, W. L. ; Chelkov, Gueorgui A. ; Chen, D. Y. ; Chen, G. ; Chen, Hesheng ; Chen, M. L. ; Chen, S. J. ; Chen, X. R. ; Chen, Yuanbo ; Chen, Z. J. ; Cheng, W. S. ; Cibinetto, Gianluigi ; Cossio, Fabio ; Cui, X. F. ; Dai, Hongliang ; Dai, Xinchen ; Dbeyssi, Alaa ; Boer, Remco E. de ; Dedovich, Dmitri V. ; Deng, Ziyan ; Denig, Achim ; Denysenko, Igor ; Destefanis, Marco Giovanni Maria ; De Mori, Francesca ; Ding, Y. ; Dong, C. ; Dong, J. ; Dong, Liaoyuan ; Dong, Mingyi ; Dong, X. ; Du, Shuxian ; Fan, Y. L. ; Fang, J. ; Fang, Shuangshi ; Fang, Y. ; Farinelli, Riccardo ; Fava, Luciano ; Feldbauer, Florian ; Felici, Giulietto ; Feng, C. Q. ; Feng, J. H. ; Fritsch, Miriam ; Fu, Chengdong ; Gao, Y. ; Gao, Y. ; Gao, Y. ; Gao, Y. G. ; Garzia, I. ; Ge, P. T. ; Geng, C. ; Gersabeck, Evelina ; Gilman, A. ; Goetzen, Klaus ; Gong, L. ; Gong, Wenxuan ; Gradl, Wolfgang ; Greco, M. ; Gu, L. M. ; Gu, Minhao ; Gu, S. ; Gu, Y. T. ; Guan, C. Y. ; Guo, Aiqiang ; Guo, L. B. ; Guo, R. P. ; Guo, Yuping ; Guskov, Alexey ; Han, T. T. ; Han, W. Y. ; Hansson, J. ; Hao, Xiqing ; Harris, F. A. ; Hüsken, Nils ; He, K. L. ; Heinsius, Fritz-Herbert ; Heinz, C. H. ; Held, T. ; Heng, Yuekun ; Herold, Christoph ; Himmelreich, Mathilde ; Holtmann, Tobias ; Hou, Y. R. ; Hou, Zhilong ; Hu, Haiming ; Hu, J. F. ; Hu, T. ; Hu, Y. ; Huang, G. S. ; Huang, L. Q. ; Huang, X. T. ; Huang, Y. P. ; Huang, Z. ; Hussain, Tahir ; Ikegami Andersson, Walter ; Imoehl, William ; Irshad, M. ; Jaeger, S. ; Janchiv, S. ; Ji, Quan ; Ji, Qingping ; Ji, X. B. ; Ji, X. L. ; Ji, Y. Y. ; Jiang, H. B. ; Jiang, Xiaoshan ; Jiao, J. B. ; Jiao, Z. ; Jin, Shan ; Jin, Y. ; Johansson, Tord ; Kalantar-Nayestanaki, Nasser ; Kang, X. S. ; Kappert, Rosa ; Kavatsyuk, Myroslav O. ; Ke, B. C. ; Keshk, I. K. ; Khoukaz, Alfons ; Kiese, P. ; Kiuchi, R. ; Kliemt, Ralf ; Koch, L. ; Kolcu, Onur Bugra ; Kopf, Bertram ; Kuemmel, M. ; Küßner, Meike ; Kupsc, Andrzej ; Kurth, M. G. ; Kühn, Wolfgang ; Lane, John Jake ; Lange, Jens Sören ; Larin, Paul ; Lavania, Anita ; Lavezzi, Lia ; Lei, Z. H. ; Leithoff, H. ; Lellmann, Max ; Lenz, Thomas ; Li, C. ; Li, C. H. ; Li, Cheng ; Li, D. M. ; Li, F. ; Li, G. ; Li, H. ; Li, H. ; Li, Haibo ; Li, H. J. ; 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, Weidong ; Li, Weiguo ; Li, X. H. ; Li, X. L. ; Li, Xiaoyu ; Li, Z. Y. ; Liang, H. ; Liang, H. ; Liang, H. ; Liang, Y. F. ; Liang, Y. T. ; Liao, G. R. ; Liao, L. Z. ; Libby, J. ; Lin, C. X. ; Liu, B. J. ; Liu, C. X. ; Liu, D. ; Liu, Fu-Hu ; 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, Zhen-An ; Liu, Z. Q. ; Lou, Xinchou ; Lu, F. X. ; Lu, F. X. ; Lu, H. J. ; Lu, J. D. ; Lu, Junguang ; Lu, X. L. ; Lu, Y. ; Lu, Yunpeng ; Luo, Chenglin ; Luo, M. X. ; Luo, P. W. ; Luo, T. ; Luo, X. L. ; Lusso, S. ; Lyu, Xiao-Rui ; Ma, Fengcai ; Ma, H. L. ; Ma, Lianliang ; Ma, M. M. ; Ma, Qiumei ; Ma, R. Q. ; Ma, R. T. ; Ma, X. X. ; Ma, Xiaoyan ; Maas, Frank E. ; Maggiora, Marco ; Maldaner, Stephan ; Malde, Sneha ; Malik, Qadeer Afzal ; Mangoni, Alessio ; Mao, Yajun ; Mao, Zepu ; Marcello, Simonetta ; Meng, Z. X. ; Messchendorp, Johannes Gerhardus ; Mezzadri, Giulio ; Min, T. J. ; Mitchell, Ryan Edward ; Mo, Xiaohu ; Mo, Y. J. ; Muchnoi, Nikolai Yu. ; Muramatsu, H. ; Nakhoul, Simon ; Nefedov, Yury ; Nerling, Frank ; Nikolaev, Ivan Borisovich ; Ning, Z. ; Nisar, Shabana ; Olsen, Stephen L. ; Ouyang, Qun ; Pacetti, Simone ; Pan, X. ; Pan, Y. ; Pathak, A. ; Patteri, P. ; Pelizäus, Marc ; Peng, H. P. ; Peters, Klaus ; Ping, J. L. ; Ping, R. G. ; Poling, Ronald ; Prasad, Vindhyawasini ; Qi, H. ; Qi, H. R. ; Qi, K. H. ; Qi, Ming ; Qi, T. Y. ; Qi, T. Y. ; Qian, S. ; Qian, W. B. ; Qian, Z. ; Qiao, Congfeng ; Qin, L. Q. ; Qin, X. P. ; Qin, X. S. ; Qin, Zhonghua ; Qiu, Jinfa ; Qu, S. Q. ; Rashid, K. H. ; Ravindran, Krishnakumar ; Redmer, Christoph Florian ; Rivetti, Angelo ; Rodin, Viktor ; Da Rocha Rolo, Manuel Dionisio ; Rong, Gang ; Rosner, Christoph ; Rump, Marcel Andre ; Sang, H. S. ; Sarantsev, Andrei V. ; Schelhaas, Yasemin ; Schnier, Claudius ; Schönning, Karin ; Scodeggio, Marco ; Shan, D. C. ; Shan, Wei ; Shan, Xinyu ; 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, J. J. ; Song, W. M. ; Song, Y. X. ; Sosio, Stefano ; Spataro, Stefano ; Su, K. X. ; Su, P. P. ; Sui, F. F. ; Sun, Gongxing ; 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, Viktor ; Tian, Y. T. ; Uman, Ismail ; Wang, B. ; Wang, C. W. ; Wang, D. Y. ; Wang, H. J. ; Wang, H. P. ; Wang, K. ; Wang, L. L. ; Wang, M. ; Wang, M. 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X. ; Zhang, Guangyi ; Zhang, H. ; Zhang, H. H. ; Zhang, H. H. ; Zhang, Hongyu ; Zhang, J. J. ; Zhang, J. L. ; Zhang, J. Q. ; Zhang, J. W. ; Zhang, Jianyong ; Zhang, J. Z. ; Zhang, Jianyu ; Zhang, Jiawei ; Zhang, L. M. ; 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, Ming-Gang ; Zhao, Q. ; Zhao, Shujun ; Zhao, Yubin ; Zhao, Y. X. ; Zhao, Zhengguo ; Zhemchugov, Alexey ; Zheng, B. ; Zheng, Jianping ; Zheng, Y. ; Zheng, Y. H. ; Zhong, B. ; Zhong, C. ; Zhou, L. P. ; Zhou, Q. ; Zhou, X. ; Zhou, X. K. ; Zhou, X. R. ; Zhou, X. Y. ; Zhu, A. N. ; Zhu, J. ; Zhu, K. ; Zhu, Kejun ; Zhu, S. H. ; Zhu, T. J. ; Zhu, W. J. ; Zhu, W. J. ; Zhu, Y. C. ; Zhu, Zian ; Zou, B. S. ; Zou, Jiaheng
Though immensely successful, the standard model of particle physics does not offer any explanation as to why our Universe contains so much more matter than antimatter. A key to a dynamically generated matter–antimatter asymmetry is the existence of processes that violate the combined charge conjugation and parity (CP) symmetry1. As such, precision tests of CP symmetry may be used to search for physics beyond the standard model. However, hadrons decay through an interplay of strong and weak processes, quantified in terms of relative phases between the amplitudes. Although previous experiments constructed CP observables that depend on both strong and weak phases, we present an approach where sequential two-body decays of entangled multi-strange baryon–antibaryon pairs provide a separation between these phases. Our method, exploiting spin entanglement between the double-strange Ξ− baryon and its antiparticle2 Ξ¯+
, has enabled a direct determination of the weak-phase difference, (ξP − ξS) = (1.2 ± 3.4 ± 0.8) × 10−2 rad. Furthermore, three independent CP observables can be constructed from our measured parameters. The precision in the estimated parameters for a given data sample size is several orders of magnitude greater than achieved with previous methods3. Finally, we provide an independent measurement of the recently debated Λ decay parameter αΛ (refs. 4,5). The ΛΛ¯
asymmetry is in agreement with and compatible in precision to the most precise previous measurement.
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