粲物理 CP 破坏中的一个 $U$-自旋反常

近期 LHCb 数据显示，衰变道 $D^0\rightarrow \pi^+\pi^-$ 与 $D^0\rightarrow K^+K^-$ 的直接 CP 不对称度符号相同，以出乎意料的方式在 $2.1\sigma$ 水平上违反了一个改进的 $U$-自旋极限求和规则。根据新数据，我们首次确定了 CKM 次主导、$U$-自旋破缺 $\Delta U=1$ 对 $U$-自旋极限 $\Delta U=0$ 振幅的修正的虚部。$U$-自旋极限振幅的虚部由 $\Delta a_{CP}^{\mathrm{dir}}$ 确定。相应的强相位尚属未知，未来可从含时测量中提取。假设由于非微扰重散射导致 $\mathcal{O}(1)$ 强相位，我们发现 $U$-自旋破缺与 $U$-自旋极限对 CKM 次主导振幅的贡献之比达 $(173^{+85}_{-74})\%$。这远超标准模型（SM）约 $30\%$ $U$-自旋破缺的预期，显著性为 $1.95\sigma$。若未来更多数据证实此谜题，在 SM 中将意味着粲衰变 CKM 次主导振幅中 $U$-自旋展开的失效。另一种解是产生额外 $\Delta U=1$ 算符的新物理模型，使 $U$-自旋幂次展开保持完好。后一选项的实例包括扩展标量扇区或带味的 $Z'$ 模型。