Amplitude analysis of the Ξc+ → pK−π+ decay and Ξc+ baryon polarization measurement in semileptonic beauty-hadron decays

Aaij R.; Abdelmotteleb A. S. W.; Beteta C. A.; Abudinen F.; Ackernley T.; Adefisoye A. A.; Adeva B.; Adinolfi M.; Adlarson P.; Agapopoulou C.; Aidala C. A.; Ajaltouni Z.; Akar S.; Akiba K.; Albicocco P.; Albrecht J.; Alessio F.; Aliouche Z.; Cartelle P. A.; Amalric R.; Amato S.; Amey J. L.; Amhis Y.; An L.; Anderlini L.; Andersson M.; Andreianov A.; Andreola P.; Andreotti M.; Andreou D.; Anelli A.; Ao D.; Archilli F.; Argenton M.; Cuendis S. A.; Artamonov A.; Artuso M.; Aslanides E.; Da Silva R. A.; Atzeni M.; Audurier B.; Bacher D.; Perea I. B.; Bachmann S.; Bachmayer M.; Back J. J.; Rodriguez P. B.; Balagura V.; Balboni A.; Baldini W.; Balzani L.; Bao H.; de Souza Leite J. B.; Pretel C. B.; Barbetti M.; Barbosa I. R.; Barlow R. J.; Barnyakov M.; Barsuk S.; Barter W.; Bartolini M.; Bartz J.; Basels J. M.; Bashir S.; Bassi G.; Batsukh B.; Battista P. B.; Bay A.; Beck A.; Becker M.; Bedeschi F.; Bediaga I. B.; Behling N. A.; Belin S.; Belous K.; Belov I.; Belyaev I.; Benane G.; Bencivenni G.; Ben-Haim E.; Berezhnoy A.; Bernet R.; Andres S. B.; Bertolin A.; Betancourt C.; Betti F.; Bex J.; Bezshyiko Ia.; Bhom J.; Bieker M. S.; Biesuz N. V.; Billoir P.; Biolchini A.; Birch M.; Bishop F. C. R.; Bitadze A.; Bizzeti A.; Blake T.; Blanc F.; Blank J. E.; Blusk S.; Bocharnikov V.; Boelhauve J. A.; Garcia O. B.; Boettcher T.; Bohare A.; Boldyrev A.; Bolognani C. S.; Bolzonella R.; Bonacci R. B.; Bondar N.; Bordelius A.; Borgato F.; Borghi S.; Borsato M.; Borsuk J. T.; Bouchiba S. A.; Bovill M.; Bowcock T. J. V.; Boyer A.; Bozzi C.; Rodriguez A. B.; Breer N.; Brodzicka J.; Gonzalo A. B.; Brown J.; Brundu D.; Buchanan E.; Buonaura A.; Buonincontri L.; Burke A. T.; Burr C.; Butter J. S.; Buytaert J.; Byczynski W.; Cadeddu S.; Cai H.; Caillet A.; Calabrese R.; Ramirez S. C.; Calefice L.; Cali S.; Calvi M.; Gomez M. C.; Magalhaes P. C.; Bouzas J. I. C.; Campana P.; Perez D. H. C.; Quezada A. F. C.; Capelli S.; Capriotti L.; Caravaca-Mora R.; Carbone A.; Salgado L. C.; Cardinale R.; Cardini A.; Carniti P.; Carus L.; Vidal A. C.; Caspary R.; Casse G.; Cattaneo M.; Cavallero G.; Cavallini V.; Celani S.; Cervenkov D.; Cesare S.; Chadwick A. J.; Chahrour I.; Charles M.; Charpentier Ph.; Chatzianagnostou E.; Chefdeville M.; Chen C.; Chen S.; Chen Z.; Chernov A.; Chernyshenko S.; Chiotopoulos X.; Chobanova V.; Cholak S.; Chrzaszcz M.; Chubykin A.; Chulikov V.; Ciambrone P.; Vidal X. C.; Ciezarek G.; Cifra P.; Clarke P. E. L.; Clemencic M.; Cliff H. V.; Closier J.; Toapaxi C. C.; Coco V.; Cogan J.; Cogneras E.; Cojocariu L.; Collaviti S.; Collins P.; Colombo T.; Colonna M.; Comerma-Montells A.; Congedo L.; Contu A.; Cooke N.; Corredoira I.; Correia A.; Corti G.; Meldrum J. C.; Couturier B.; Craik D. C.; Torres M. C.; Rivera E. C.; Currie R.; Da Silva C. L.; Dadabaev S.; Dai L.; Dai X.; Dall'Occo E.; Dalseno J.; D'Ambrosio C.; Daniel J.; Danilina A.; d'Argent P.; Davidson A.; Davies J. E.; Davis A.; De Aguiar Francisco O.; De Angelis C.; De Benedetti F.; de Boer J.; De Bruyn K.; De Capua S.; De Cian M.; De Freitas Carneiro Da Graca U.; De Lucia E.; De Miranda J. M.; De Paula L.; De Serio M.; De Simone P.; De Vellis F.; de Vries J. A.; Debernardis F.; Decamp D.; Dedu V.; Dekkers S.; Del Buono L.; Delaney B.; Dembinski H. -P.; Deng J.; Denysenko V.; Deschamps O.; Dettori F.; Dey B.; Di Nezza P.; Diachkov I.; Didenko S.; Ding S.; Dittmann L.; Dobishuk V.; Docheva A. D.; Dong C.; Donohoe A. M.; Dordei F.; dos Reis A. C.; Dowling A. D.; Duan W.; Duda P.; Dudek M. W.; Dufour L.; Duk V.; Durante P.; Duras M. M.; Durham J. M.; Durmus O. D.; Dziurda A.; Dzyuba A.; Easo S.; Eckstein E.; Egede U.; Egorychev A.; Egorychev V.; Eisenhardt S.; Ejopu E.; Eklund L.; Elashri M.; Ellbracht J.; Ely S.; Ene A.; Eschle J.; Esen S.; Evans T.; Fabiano F.; Falcao L. N.; Fan Y.; Fang B.; Fantini L.; Faria M.; Farmer K.; Fazzini D.; Felkowski L.; Feng M.; Feo M.; Casani A. F.; Gomez M. F.; Fernez A. D.; Ferrari F.; Rodrigues F. F.; Ferrillo M.; Ferro-Luzzi M.; Filippov S.; Fini R. A.; Fiorini M.; Firlej M.; Fischer K. L.; Fitzgerald D. S.; Fitzpatrick C.; Fiutowski T.; Fleuret F.; Fontana M.; Foreman L. F.; Forty R.; Foulds-Holt D.; Lima V. F.; Sevilla M. F.; Frank M.; Franzoso E.; Frau G.; Frei C.; Friday D. A.; Fu J.; Fuhring Q.; Fujii Y.; Fulghesu T.; Gabriel E.; Galati G.; Galati M. D.; Torreira A. G.; Galli D.; Gambetta S.; Gandelman M.; Gandini P.; Ganie B.; Gao H.; Gao R.; Gao T. Q.; Gao Y.; Gao Y.; Martin L. M. G.; Moreno P. G.; Pardinas J. G.; Gardner P.; Garg K. G.; Garrido L.; Gaspar C.; Geertsema R. E.; Gerken L. L.; Gersabeck E.; Gersabeck M.; Gershon T.; Ghizzo S.; Ghorbanimoghaddam Z.; Giambastiani L.; Giasemis F. I.; Gibson V.; Giemza H. K.; Gilman A. L.; Giovannetti M.; Gioventu A.; Girardey L.; Gironell P. G.; Giugliano C.; Giza M. A.; Gkougkousis E. L.; Glaser F. C.; Gligorov V. V.; Gobel C.; Golobardes E.; Golubkov D.; Golutvin A.; Fernandez S. G.; Gomulka W.; Abrantes F. G.; Goncerz M.; Gong G.; Gooding J. A.; Gorelov I. V.; Gotti C.; Grabowski J. P.; Cardoso L. A. G.; Grauges E.; Graverini E.; Grazette L.; Graziani G.; Grecu A. T.; Greeven L. M.; Grieser N. A.; Grillo L.; Gromov S.; Gu C.; Guarise M.; Guerry L.; Guittiere M.; Guliaeva V.; Gunther P. A.; Guseinov A. -K.; Gushchin E.; Guz Y.; Gys T.; Habermann K.; Hadavizadeh T.; Hadjivasiliou C.; Haefeli G.; Haen C.; Hajheidari M.; Hallett G.; Halvorsen M. M.; Hamilton P. M.; Hammerich J.; Han Q.; Han X.; Hansmann-Menzemer S.; Hao L.; Harnew N.; Harris T. H.; Hartmann M.; Hashmi S.; He J.; Hemmer F.; Henderson C.; Henderson R. D. L.; Hennequin A. M.; Hennessy K.; Henry L.; Herd J.; Gascon P. H.; Heuel J.; Hicheur A.; Mendizabal G. H.; Horswill J.; Hou R.; Hou Y.; Howarth N.; Hu J.; Hu W.; Hu X.; Huang W.; Hulsbergen W.; Hunter R. J.; Hushchyn M.; Hutchcroft D.; Idzik M.; Ilin D.; Ilten P.; Inglessi A.; Iniukhin A.; Ishteev A.; Ivshin K.; Jacobsson R.; Jage H.; Elles S. J. J.; Jakobsen S.; Jans E.; Jashal B. K.; Jawahery A.; Jevtic V.; Jiang E.; Jiang X.; Jiang Y.; Jiang Y. J.; John M.; Rajan A. J. R.; Johnson D.; Jones C. R.; Jones T. P.; Joshi S.; Jost B.; Castella J. J.; Jurik N.; Juszczak I.; Kaminaris D.; Kandybei S.; Kane M.; Kang Y.; Kar C.; Karacson M.; Karpenkov D.; Kauniskangas A.; Kautz J. W.; Kazanecki M. K.; Keizer F.; Kenzie M.; Ketel T.; Khanji B.; Kharisova A.; Kholodenko S.; Khreich G.; Kirn T.; Kirsebom V. S.; Kitouni O.; Klaver S.; Kleijne N.; Klimaszewski K.; Kmiec M. R.; Koliiev S.; Kolk L.; Konoplyannikov A.; Kopciewicz P.; Koppenburg P.; Korolev M.; Kostiuk I.; Kot O.; Kotriakhova S.; Kozachuk A.; Kravchenko P.; Kravchuk L.; Kreps M.; Krokovny P.; Krupa W.; Krzemien W.; Kshyvanskyi O.; Kubis S.; Kucharczyk M.; Kudryavtsev V.; Kulikova E.; Kupsc A.; Kutsenko B.; Lacarrere D.; Gonzalez P. L.; Lai A.; Lampis A.; Lancierini D.; Gomez C. L.; Lane J. J.; Lane R.; Lanfranchi G.; Langenbruch C.; Langer J.; Lantwin O.; Latham T.; Lazzari F.; Lazzeroni C.; Le Gac R.; Lee H.; Lefevre R.; Leflat A.; Legotin S.; Lehuraux M.; Cid E. L.; Leroy O.; Lesiak T.; Lesser E. D.; Leverington B.; Li A.; Li C.; Li H.; Li K.; Li L.; Li M.; Li P.; Li P. -R.; Li Q.; Li S.; Li T.; Li T.; Li Y.; Li Y.; Lian Z.; Liang X.; Libralon S.; Lin C.; Lin T.; Lindner R.; Linton H.; Lisovskyi V.; Litvinov R.; Liu F. L.; Liu G.; Liu K.; Liu S.; Liu W.; Liu Y.; Liu Y.; Liu Y. L.; Salvia A. L.; Loi A.; Long T.; Lopes J. H.; Lopez Huertas A.; Lopez Solino S.; Lu Q.; Lucarelli C.; Lucchesi D.; Martinez M. L.; Lukashenko V.; Luo Y.; Lupato A.; Luppi E.; Lynch K.; Lyu X. -R.; Ma G. M.; Maccolini S.; Machefert F.; Maciuc F.; Mack B.; Mackay I.; Mackey L. M.; Mohan L. R. M.; Madurai M. J.; Maevskiy A.; Magdalinski D.; Maisuzenko D.; Majewski M. W.; Malczewski J. J.; Malde S.; Malentacca L.; Malinin A.; Maltsev T.; Manca G.; Mancinelli G.; Mancuso C.; Escalero R. M.; Manganella F. M.; Manuzzi D.; Marangotto D.; Marchand J. F.; Marchevski R.; Marconi U.; Mariani E.; Mariani S.; Benito C. M.; Marks J.; Marshall A. M.; Martel L.; Martelli G.; Martellotti G.; Martinazzoli L.; Martinelli M.; Gomez D. M.; Santos D. M.; Vidal F. M.; Granollers A. I. M.; Massafferri A.; Matev R.; Mathad A.; Matiunin V.; Matteuzzi C.; Mattioli K. R.; Mauri A.; Maurice E.; Mauricio J.; Mayencourt P.; de Cos J. M.; Mazurek M.; McCann M.; McConnell L.; McGrath T. H.; McHugh N. T.; McNab A.; McNulty R.; Meadows B.; Meier G.; Melnychuk D.; Meng F. M.; Merk M.; Merli A.; Garcia L. M.; Miao D.; Miao H.; Mikhasenko M.; Milanes D. A.; Minotti A.; Minucci E.; Miralles T.; Mitreska B.; Mitzel D. S.; Modak A.; Mohammed R. A.; Moise R. D.; Mokhnenko S.; Cardenas E. F. M.; Mombacher T.; Monk M.; Monteil S.; Gomez A. M.; Morello G.; Morello M. J.; Morgenthaler M. P.; Moron J.; Morren W.; Morris A. B.; Morris A. G.; Mountain R.; Mu H.; Mu Z. M.; Muhammad E.; Muheim F.; Mulder M.; Muller K.; Munoz-Rojas F.; Murta R.; Naik P.; Nakada T.; Nandakumar R.; Nanut T.; Nasteva I.; Needham M.; Neri N.; Neubert S.; Neufeld N.; Neustroev P.; Nicolini J.; Nicotra D.; Niel E. M.; Nikitin N.; Niu Q.; Nogarolli P.; Nogga P.; Normand C.; Fernandez J. N.; Nowak G.; Nunez C.; Nur H. N.; Oblakowska-Mucha A.; Obraztsov V.; Oeser T.; Okamura S.; Okhotnikov A.; Okhrimenko O.; Oldeman R.; Oliva F.; Olocco M.; Onderwater C. J. G.; O'Neil R. H.; Osthues D.; Goicochea J. M. O.; Owen P.; Oyanguren A.; Ozcelik O.; Paciolla F.; Padee A.; Padeken K. O.; Pagare B.; Pais P. R.; Pajero T.; Palano A.; Palutan M.; Pan X.; Panshin G.; Paolucci L.; Papanestis A.; Pappagallo M.; Pappalardo L. L.; Pappenheimer C.; Parkes C.; Parmar D.; Passalacqua B.; Passaleva G.; Passaro D.; Pastore A.; Patel M.; Patoc J.; Patrignani C.; Paul A.; Pawley C. J.; Pellegrino A.; Peng J.; Altarelli M. P.; Perazzini S.; Pereima D.; Da Costa H. P.; Castro A. P.; Perret P.; Perrevoort A.; Perro A.; Petridis K.; Petrolini A.; Pfaller J. P.; Pham H.; Pica L.; Piccini M.; Piccolo L.; Pietrzyk B.; Pietrzyk G.; Pinci D.; Pisani F.; Pizzichemi M.; Placinta V. M.; Casasus M. P.; Poeschl T.; Polci F.; Lener M. P.; Poluektov A.; Polukhina N.; Polyakov I.; Polycarpo E.; Ponce S.; Popov D.; Poslavskii S.; Prasanth K.; Prouve C.; Provenzano D.; Pugatch V.; Punzi G.; Qasim S.; Qian Q. Q.; Qian W.; Qin N.; Qu S.; Quagliani R.; Trejo R. I. R.; Rademacker J. H.; Rama M.; Garcia M. R.; De Oliveira V. R.; Pernas M. R.; Rangel M. S.; Ratnikov F.; Raven G.; De Miguel M. R.; Redi F.; Reich J.; Reiss F.; Ren Z.; Resmi P. K.; Ribatti R.; Ricart G.; Riccardi D.; Ricciardi S.; Richardson K.; Richardson-Slipper M.; Rinnert K.; Robbe P.; Robertson G.; Rodrigues E.; Alvarez A. R.; Fernandez E. R.; Lopez J. A. R.; Rodriguez E. R.; Roensch J.; Rogachev A.; Rogovskiy A.; Rolf D. L.; Roloff P.; Romanovskiy V.; Vidal A. R.; Romolini G.; Ronchetti F.; Rong T.; Rotondo M.; Roy S. R.; Rudolph M. S.; Diaz M. R.; Fernandez R. A. R.; Vidal J. R.; Ryzhikov A.; Ryzka J.; Saavedra-Arias J. J.; Silva J. J. S.; Sadek R.; Sagidova N.; Sahoo D.; Sahoo N.; Saitta B.; Salomoni M.; Sanderswood I.; Santacesaria R.; Rios C. S.; Santimaria M.; Santoro L.; Santovetti E.; Saputi A.; Saranin D.; Sarnatskiy A.; Sarpis G.; Sarpis M.; Satriano C.; Satta A.; Saur M.; Savrina D.; Sazak H.; Sborzacchi F.; Smead L. G. S.; Scarabotto A.; Schael S.; Scherl S.; Schiller M.; Schindler H.; Schmelling M.; Schmidt B.; Schmitt S.; Schmitz H.; Schneider O.; Schopper A.; Schulte N.; Schulte S.; Schune M. H.; Schwemmer R.; Schwering G.; Sciascia B.; Sciuccati A.; Sellam S.; Semennikov A.; Senger T.; Soares M. S.; Sergi A.; Serra N.; Sestini L.; Seuthe A.; Shang Y.; Shangase D. M.; Shapkin M.; Sharma R. S.; Shchemerov I.; Shchutska L.; Shears T.; Shekhtman L.; Shen Z.; Sheng S.; Shevchenko V.; Shi B.; Shi Q.; Shimizu Y.; Shmanin E.; Shorkin R.; Shupperd J. D.; Coutinho R. S.; Simi G.; Simone S.; Skidmore N.; Skwarnicki T.; Slater M. W.; Smallwood J. C.; Smith E.; Smith K.; Smith M.; Snoch A.; Lavra L. S.; Sokoloff M. D.; Soler F. J. P.; Solomin A.; Solovev A.; Solovyev I.; Sommerfeld N. S.; Song R.; Song Y.; Song Y.; Song Y. S.; De Almeida F. L. S.; De Paula B. S.; Norella E. S.; Spedicato E.; Speer J. G.; Spiridenkov E.; Spradlin P.; Sriskaran V.; Stagni F.; Stahl M.; Stahl S.; Stanislaus S.; Stein E. N.; Steinkamp O.; Stenyakin O.; Stevens H.; Strekalina D.; Su Y.; Suljik F.; Sun J.; Sun L.; Sundfeld D.; Sutcliffe W.; Swallow P. N.; Swientek K.; Swystun F.; Szabelski A.; Szumlak T.; Tan Y.; Tang Y.; Tat M. D.; Terentev A.; Terzuoli F.; Teubert F.; Thomas E.; Thompson D. J. D.; Tilquin H.; Tisserand V.; T'Jampens S.; Tobin M.; Tomassetti L.; Tonani G.; Tong X.; Machado D. T.; Toscano L.; Tou D. Y.; Trippl C.; Tuci G.; Tuning N.; Uecker L. H.; Ukleja A.; Unverzagt D. J.; Urbach B.; Ursov E.; Usachov A.; Ustyuzhanin A.; Uwer U.; Vagnoni V.; Cadenas V. V.; Valenti G.; Canudas N. V.; Van Hecke H.; van Herwijnen E.; Van Hulse C. B.; Van Laak R.; Van Veghel M.; Vasquez G.; Gomez R. V.; Regueiro P. V.; Sierra C. V.; Vecchi S.; Velthuis J. J.; Veltri M.; Venkateswaran A.; Verdoglia M.; Vesterinen M.; Benet D. V.; Villalba P. V.; Diaz M. V.; Vilasis-Cardona X.; Figueras E. V.; Villa A.; Vincent P.; Volle F. C.; Bruch D. V.; Voropaev N.; Vos K.; Vrahas C.; Wagner J.; Walsh J.; Walton E. J.; Wan G.; Wang C.; Wang G.; Wang H.; Wang J.; Wang J.; Wang J.; Wang J.; Wang M.; Wang N. W.; Wang R.; Wang X.; Wang X.; Wang X. W.; Wang Y.; Wang Y. H.; Wang Z.; Wang Z.; Wang Z.; Ward J. A.; Waterlaat M.; Watson N. K.; Websdale D.; Wei Y.; Wendel J.; Westhenry B. D. C.; White C.; Whitehead M.; Whiter E.; Wiederhold A. R.; Wiedner D.; Wilkinson G.; Wilkinson M. K.; Williams M.; Williams M. J.; Williams M. R. J.; Williams R.; Williams Z.; Wilson F. F.; Winn M.; Wislicki W.; Witek M.; Witola L.; Wormser G.; Wotton S. A.; Wu H.; Wu J.; Wu X.; Wu Y.; Wu Z.; Wyllie K.; Xian S.; Xiang Z.; Xie Y.; Xu A.; Xu J.; Xu L.; Xu M.; Xu Z.; Xu Z.; Xu Z.; Yang K.; Yang S.; Yang X.; Yang Y.; Yang Z.; Yeroshenko V.; Yeung H.; Yin H.; Yin X.; Yu C. Y.; Yu J.; Yuan X.; Yuan Y.; Zaffaroni E.; Zavertyaev M.; Zdybal M.; Zenesini F.; Zeng C.; Zeng M.; Zhang C.; Zhang D.; Zhang J.; Zhang L.; Zhang S.; Zhang S.; Zhang Y.; Zhang Y. Z.; Zhao Y.; Zharkova A.; Zhelezov A.; Zheng S. Z.; Zheng X. Z.; Zheng Y.; Zhou T.; Zhou X.; Zhou Y.; Zhovkovska V.; Zhu L. Z.; Zhu X.; Zhu X.; Zhukov V.; Zhuo J.; Zou Q.; Zuliani D.; Zunica G.

doi:10.1103/gcft-fgp1

An amplitude analysis of the Ξ+c → pK−π+ decay together with a measurement of the Ξ+c polarization vector in semileptonic beauty-hadron decays is presented. The analysis is performed using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 9 fb−1. An amplitude model is developed and the resonance fractions as well as two- and three-body decay parameters are reported. A sizeable Ξ+c polarization is found. A large sensitivity of the Ξ+c → pK−π+ decay to the polarization is seen, making the amplitude model suitable for Ξ+c polarization measurements in other systems.