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利用BaBar上的初态辐射测量 $e^+e^-\to\pi^+\pi^-\pi^0\pi^0$ 截面

高能物理 - 实验 2017-12-06 v2

摘要

过程 e+eπ+π2π0γe^+e^- \to \pi^+\pi^-2\pi^0\gamma 通过初态辐射技术进行研究,其中光子由入射电子或正电子发出。利用 SLAC 的 BaBar 实验在质心能量 s=10.58GeV\sqrt{s} = 10.58 \rm{GeV} 附近收集的 454.3fb1454.3 \rm{fb}^{-1} 数据,获得了约 150000 个信号事件。相应的非辐射截面在 1.5GeV1.5 \rm{GeV} 附近的能量区域以 3.6%3.6\% 的相对不确定度被测量,其精度超越了所有现有测量。利用这一新结果,该道对缪子反常磁矩的领头阶强子真空极化贡献在能量范围 0.85GeV<ECM<1.8GeV0.85\rm{GeV} < E_\mathrm{CM} < 1.8\rm{GeV} 内被计算为 (gμπ+π2π02)/2=(17.9±0.1stat±0.6syst)×1010(g_\mu^{\pi^+\pi^-2\pi^0}-2)/2 = (17.9 \pm 0.1_\mathrm{stat} \pm 0.6_\mathrm{syst}) \times 10^{-10}。在相同能量范围内,对 Z0Z^0 极点处精细结构常数跑动的影响被确定为 Δαπ+π2π0(MZ2)=(4.44±0.02stat±0.14syst)×104\Delta\alpha^{\pi^+\pi^-2\pi^0}(M^2_\mathrm{Z}) = (4.44 \pm 0.02_\mathrm{stat} \pm 0.14_\mathrm{syst}) \times 10^{-4}。此外,研究了中间共振,特别是测量了过程 e+eωπ0π+π2π0e^+e^- \to \omega\pi^0 \to \pi^+\pi^-2\pi^0 的截面。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.01171,
  title  = {Measurement of the $e^+e^-\to\pi^+\pi^-\pi^0\pi^0$ cross section using initial-state radiation at BaBar},
  author = {The BaBar Collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.01171},
  year   = {2017}
}

备注

Version accepted by PRD. 19 pages, 21 figures