New extraction of CP violation in b-baryon decays

被引：5

作者：

Geng, Chao-Qiang ^{[1
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]}

Jin, Xiang -Nan ^{[1
,2
]}

Liu, Chia -Wei ^{[1
,2
]}

Wei, Zheng-Yi ^{[1
,2
]}

Zhang, Jiabao ^{[1
,2
]}

机构：

[1] UCAS, Hangzhou Inst Adv Study, Sch Fundamental Phys & Math Sci, Hangzhou 310024, Peoples R China

[2] Univ Chinese Acad Sci, Beijing 100190, Peoples R China

来源：

PHYSICS LETTERS B | 2022年 / 834卷

基金：

中国国家自然科学基金;

关键词：

D O I：

10.1016/j.physletb.2022.137429

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

We study CP violation in b-baryon decays of Xi(-)(b) -> Xi D- with D = D-0, D(over line)(0) and D-i (i = 1, 2). We find that these baryonic decay processes provide an ideal opportunity to measure the weak phase due to the absence of the relative strong phase. Explicitly, we relate rho(over line) and eta(over line) the CKM elements with the decay rate ratios of R-i = gamma(Xi(-)(b) -> Xi D--(i))/gamma(Xi-(-)(b) ->Xi D--(0)) without the charge conjugate states. As a complementary, we also examine the decay distributions of lambda(b) -> lambda(-> p pi(-))D. There are in total 32 decay observables, which can be parameterized by 9 real parameters, allowing the experiments to extract the angle gamma equivalent to arg(-VudVub*/VcdVcb*) in the CKM unitarity triangle. In addition, the feasibilities of the experimental measurements are discussed. We find that rho(over line) and eta(over line) can be extracted at LHCb Run3 from Xi(-)(b) -> Xi D-, and a full analysis of lambda(b) -> lambda(-> p pi(-))D is available at LHCb Run4. (c) 2022 The Author(s). Published by Elsevier B.V.

引用

页数：8

共 45 条

[1] Measurement of the parity-violating asymmetry parameter ab and the helicity amplitudes for the decay Λb0 → J/ψΛ0 with the ATLAS detector [J].

Aad, G. ;

Abajyan, T. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Khalek, S. Abdel ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Agustoni, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmad, A. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

Allison, L. J. ;

Allport, P. P. ;

Allwood-Spiers, S. E. ;

Almond, J. ;

Aloisio, A. ;

Alon, R. ;

Alonso, A. .

PHYSICAL REVIEW D, 2014, 89 (09)

[2] Measurement of the photon polarization in Λb0 → Λγ decays [J].

Aaij, R. ;

Abdelmotteleb, A. S. W. ;

Beteta, C. Abellan ;

Abudinen, F. ;

Ackernley, T. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Afsharnia, H. ;

Agapopoulou, C. ;

Aidala, C. A. ;

Aiola, S. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Aliouche, Z. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Amato, S. ;

Amey, J. L. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreianov, A. ;

Andreotti, M. ;

Archilli, F. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Arzymatov, K. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Audurier, B. ;

Bachmann, S. ;

Bachmayer, M. ;

Back, J. J. ;

Baladron Rodriguez, P. ;

Balagura, V ;

Baldini, W. ;

Leite, J. Baptista ;

Barbetti, M. ;

Barlow, R. J. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Bartolini, M. ;

Baryshnikov, F. ;

Basels, J. M. ;

Bashir, S. ;

Bassi, G. .

PHYSICAL REVIEW D, 2022, 105 (05)

[3]

Aaij R, 2020, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP06(2020)110

[4]

Aaij R, 2019, EUR PHYS J C, V79, DOI 10.1140/epjc/s10052-019-7218-1

[5] Measurement of the mass and production rate of Ξb- baryons [J].

Aaij, R. ;

Beteta, C. Abellan ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Aidala, C. A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albicocco, P. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves Jr, A. A. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Arzymatov, K. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Audurier, B. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Baker, S. ;

Balagura, V ;

Baldini, W. ;

Baranov, A. ;

Barlow, R. J. ;

Barrand, G. C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Bartolini, M. ;

Baryshnikov, F. ;

Batozskaya, V ;

Batsukh, B. ;

Battig, A. ;

Battista, V ;

Bay, A. ;

Beddow, J. .

PHYSICAL REVIEW D, 2019, 99 (05)

[6] Measurement of CP violation in B0 → D∓π± decays [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albicocco, P. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A., Jr. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Auriemma, G. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Baker, S. ;

Balagura, V ;

Baldini, W. ;

Baranov, A. ;

Barlow, R. J. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Baryshnikov, F. ;

Batozskaya, V ;

Battista, V ;

Bay, A. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I ;

Beiter, A. ;

Bel, L. J. ;

Beliy, N. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2018, (06)

[7] Measurement of CP asymmetry in Bs0 → Ds∓K± decays [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A., Jr. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Babuschkin, I. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Baesso, C. ;

Baker, S. ;

Balagura, V. ;

Baldini, W. ;

Baranov, A. ;

Barlow, R. J. ;

Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Baryshnikov, F. ;

Batozskaya, V. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2018, (03)

[8] Observations of Λb0 → ΛK+π- and Λb0 → ΛK+K- decays and searches for other Λb0 and Ξb0 decays to Λh+h′- final states [J].

Aaij, R. ;

Beteta, C. Abelian ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrechtl, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A., Jr. ;

Arnato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Gutierrez, O. Aquines ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Baesso, C. ;

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Baldini, W. ;

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Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Batozskaya, V. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I. ;

Bel, L. J. ;

Bellee, V. ;

Belloli, N. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2016, (05)

[9] Differential branching fraction and angular analysis of Λb0 → Λμ+μ- decays [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Affolder, A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Anderson, J. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Gutierrez, O. Aquines ;

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Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

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Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Baesso, C. ;

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Barschel, C. ;

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Barter, W. ;

Batozskaya, V. ;

Battista, V. ;

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Beaucourt, L. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I. ;

Bel, L. J. ;

Belyaev, I. ;

Ben-Haim, E. ;

Bencivenni, G. ;

Benson, S. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2015, (06)

[10] Searches for and decays to and final states with first observation of the decay [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Affolder, A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Alvarez Cartelle, P. ;

Alves, A. A. Jr ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

Anderlini, L. ;

Anderson, J. ;

Andreassen, R. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Aquines Gutierrez, O. ;

Archilli, F. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Balagura, V. ;

Baldini, W. ;

Barlow, R. J. ;

Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Batozskaya, V. ;

Bauer, Th. ;

Bay, A. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I. ;

Belogurov, S. ;

Belous, K. ;

Belyaev, I. ;

Ben-Haim, E. ;

Bencivenni, G. ;

Benson, S. ;

Benton, J. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2014, (04)

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共 45 条

[1] Measurement of the parity-violating asymmetry parameter ab and the helicity amplitudes for the decay Λb0 → J/ψΛ0 with the ATLAS detector [J].

Aad, G. ;

Abajyan, T. ;

Abbott, B. ;

Abdallah, J. ;

Khalek, S. Abdel ;

Abdinov, O. ;

Aben, R. ;

Abi, B. ;

Abolins, M. ;

AbouZeid, O. S. ;

Abramowicz, H. ;

Abreu, H. ;

Abulaiti, Y. ;

Acharya, B. S. ;

Adamczyk, L. ;

Adams, D. L. ;

Adelman, J. ;

Adomeit, S. ;

Adye, T. ;

Agatonovic-Jovin, T. ;

Aguilar-Saavedra, J. A. ;

Agustoni, M. ;

Ahlen, S. P. ;

Ahmad, A. ;

Ahmadov, F. ;

Aielli, G. ;

Akesson, T. P. A. ;

Akimoto, G. ;

Akimov, A. V. ;

Albert, J. ;

Albrand, S. ;

Alconada Verzini, M. J. ;

Aleksa, M. ;

Aleksandrov, I. N. ;

Alexa, C. ;

Alexander, G. ;

Alexandre, G. ;

Alexopoulos, T. ;

Alhroob, M. ;

Alimonti, G. ;

Alio, L. ;

Alison, J. ;

Allbrooke, B. M. M. ;

Allison, L. J. ;

Allport, P. P. ;

Allwood-Spiers, S. E. ;

Almond, J. ;

Aloisio, A. ;

Alon, R. ;

Alonso, A. .

PHYSICAL REVIEW D, 2014, 89 (09)

[2] Measurement of the photon polarization in Λb0 → Λγ decays [J].

Aaij, R. ;

Abdelmotteleb, A. S. W. ;

Beteta, C. Abellan ;

Abudinen, F. ;

Ackernley, T. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Afsharnia, H. ;

Agapopoulou, C. ;

Aidala, C. A. ;

Aiola, S. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Aliouche, Z. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Amato, S. ;

Amey, J. L. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreianov, A. ;

Andreotti, M. ;

Archilli, F. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Arzymatov, K. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Audurier, B. ;

Bachmann, S. ;

Bachmayer, M. ;

Back, J. J. ;

Baladron Rodriguez, P. ;

Balagura, V ;

Baldini, W. ;

Leite, J. Baptista ;

Barbetti, M. ;

Barlow, R. J. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Bartolini, M. ;

Baryshnikov, F. ;

Basels, J. M. ;

Bashir, S. ;

Bassi, G. .

PHYSICAL REVIEW D, 2022, 105 (05)

[3]

Aaij R, 2020, J HIGH ENERGY PHYS, DOI 10.1007/JHEP06(2020)110

[4]

Aaij R, 2019, EUR PHYS J C, V79, DOI 10.1140/epjc/s10052-019-7218-1

[5] Measurement of the mass and production rate of Ξb- baryons [J].

Aaij, R. ;

Beteta, C. Abellan ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Aidala, C. A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albicocco, P. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves Jr, A. A. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Arzymatov, K. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Audurier, B. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Baker, S. ;

Balagura, V ;

Baldini, W. ;

Baranov, A. ;

Barlow, R. J. ;

Barrand, G. C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Bartolini, M. ;

Baryshnikov, F. ;

Batozskaya, V ;

Batsukh, B. ;

Battig, A. ;

Battista, V ;

Bay, A. ;

Beddow, J. .

PHYSICAL REVIEW D, 2019, 99 (05)

[6] Measurement of CP violation in B0 → D∓π± decays [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albicocco, P. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A., Jr. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Auriemma, G. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Baker, S. ;

Balagura, V ;

Baldini, W. ;

Baranov, A. ;

Barlow, R. J. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Baryshnikov, F. ;

Batozskaya, V ;

Battista, V ;

Bay, A. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I ;

Beiter, A. ;

Bel, L. J. ;

Beliy, N. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2018, (06)

[7] Measurement of CP asymmetry in Bs0 → Ds∓K± decays [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Alfonso Albero, A. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Cartelle, P. Alvarez ;

Alves, A. A., Jr. ;

Amato, S. ;

Amerio, S. ;

Amhis, Y. ;

An, L. ;

Anderlini, L. ;

Andreassi, G. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Archilli, F. ;

d'Argent, P. ;

Romeu, J. Arnau ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Atzeni, M. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

Babuschkin, I. ;

Bachmann, S. ;

Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Baesso, C. ;

Baker, S. ;

Balagura, V. ;

Baldini, W. ;

Baranov, A. ;

Barlow, R. J. ;

Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Baryshnikov, F. ;

Batozskaya, V. ;

Battista, V. ;

Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

Beddow, J. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2018, (03)

[8] Observations of Λb0 → ΛK+π- and Λb0 → ΛK+K- decays and searches for other Λb0 and Ξb0 decays to Λh+h′- final states [J].

Aaij, R. ;

Beteta, C. Abelian ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Ajaltouni, Z. ;

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Artamonov, A. ;

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Bay, A. ;

Beaucourt, L. ;

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Bedeschi, F. ;

Bediaga, I. ;

Bel, L. J. ;

Bellee, V. ;

Belloli, N. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2016, (05)

[9] Differential branching fraction and angular analysis of Λb0 → Λμ+μ- decays [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Affolder, A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Akar, S. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

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Badalov, A. ;

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Bel, L. J. ;

Belyaev, I. ;

Ben-Haim, E. ;

Bencivenni, G. ;

Benson, S. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2015, (06)

[10] Searches for and decays to and final states with first observation of the decay [J].

Aaij, R. ;

Adeva, B. ;

Adinolfi, M. ;

Affolder, A. ;

Ajaltouni, Z. ;

Albrecht, J. ;

Alessio, F. ;

Alexander, M. ;

Ali, S. ;

Alkhazov, G. ;

Alvarez Cartelle, P. ;

Alves, A. A. Jr ;

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Andreassen, R. ;

Andreotti, M. ;

Andrews, J. E. ;

Appleby, R. B. ;

Aquines Gutierrez, O. ;

Archilli, F. ;

Artamonov, A. ;

Artuso, M. ;

Aslanides, E. ;

Auriemma, G. ;

Baalouch, M. ;

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Back, J. J. ;

Badalov, A. ;

Balagura, V. ;

Baldini, W. ;

Barlow, R. J. ;

Barschel, C. ;

Barsuk, S. ;

Barter, W. ;

Batozskaya, V. ;

Bauer, Th. ;

Bay, A. ;

Beddow, J. ;

Bedeschi, F. ;

Bediaga, I. ;

Belogurov, S. ;

Belous, K. ;

Belyaev, I. ;

Ben-Haim, E. ;

Bencivenni, G. ;

Benson, S. ;

Benton, J. .

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, 2014, (04)

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