纠缠双奇异重子级联衰变中的弱相与CP对称性检验

利用在电子-正电子对撞机BEPCII上BESIII探测器收集的 $1.31\times10^9$ 个 $J/\psi$ 事例样本，我们分析了完整的 $J/\psi \to$ $\Xi^-\overline{\Xi}^+$, $\Xi^-\to \Lambda \pi^-$, $\Lambda\to p\pi^-$, $\overline{\Xi}^+\to\overline{\Lambda}\pi^+$, $\overline{\Lambda}\to\overline{p}\pi^+$ 衰变链。一种利用 $\Xi^-\overline{\Xi}^+$ 对纠缠且级联衰变、并重建完整衰变链的新方法被首次应用。这使得对 $\Xi^-\to\Lambda\pi^-$ 衰变（$\alpha_{\Xi}$, $\phi_{\Xi}$）以及 $\overline{\Xi}^+\to\overline{\Lambda}\pi^+$ 衰变（$\overline{\alpha}_{\Xi}$, $\overline{\phi}_{\Xi}$）的衰变参数进行精确测量成为可能。由衰变参数出发，进行了两项独立的CP检验，由可观测量 $A_{\rm CP}^{\Xi}$ 和 $\Delta \phi_\Xi$ 量化。我们的结果 $A_{\rm CP}^{\Xi}$ = $(6.0\pm13.4\pm5.6)\times10^{-3}$ 和 $\Delta \phi_\Xi= (-4.8\pm13.7\pm2.9)\times10^{-3}~{\rm rad}$ 与CP对称性一致。此外，我们的方法可分离 $\Xi\to\Lambda\pi$ 衰变的强振幅与弱振幅，从而得到任何重子衰变弱相位差的首次直接测量。结果为 $(\xi_{P} - \xi_{S}) = (1.2\pm3.4\pm0.8)\times10^{-2}$ rad，且是对于奇异重子最精确的CP对称性检验之一。强相位差测得为 $(\delta_P - \delta_S) = (-4.0\pm3.3\pm1.7)\times10^{-2}$ rad。另外，我们提供了近期有争议的 $\Lambda$ 衰变参数 $\alpha_{\Lambda} = 0.757 \pm 0.011 \pm 0.008$ 的独立测量。$\Lambda\overline{\Lambda}$ 不对称性测得为 $A_{\rm CP}^{\Lambda} = (-3.7\pm11.7\pm9.0)\times10^{-3}$。