A colaboração BESIII relatou as medições mais precisas até o momento dos parâmetros de fase forte relativos em decaimentos de mésons D neutros. Esses resultados são apresentados em dois artigos publicados nas revistas. Cartas de revisão física e Revisão Física D em 15 de junho, respectivamente.

Os parâmetros de fase forte, que resultam das interações de estados finais hadrônicos, não pode ser calculado de forma confiável em teoria e deve ser determinado experimentalmente. Os novos resultados do BESIII refletem a diferença de duas fases fortes de um meson D formado por um quark charme (c) e um quark anti-up (u-bar), em relação à sua anti-partícula, o mesão D-bar, decaindo para o mesmo estado final.

Entre esses estados finais, os parâmetros de fase forte em KSπ + π- são excepcionais, fornecer entradas-chave na determinação de alguns dos parâmetros fundamentais no modelo padrão (SM) da física de partículas. Exemplos proeminentes são o ângulo γ no triângulo de unidade que descreve a fase da mistura da primeira e terceira famílias dos quarks, e os parâmetros de mistura que descrevem as oscilações entre os mésons neutros D e D-barra.

Adicionalmente, uma medição de precisão de γ fornece uma referência para testes de SM e pode ser usada como uma sonda para pesquisar evidências de física além do modelo padrão conhecido.

Em 2009 e 2010, CLEO no Cornell Electron Storage Ring apresentou as primeiras medições dos parâmetros de fase forte usando dados de aniquilação elétron-pósitron de 0,82 fb-1. A precisão limitada desses parâmetros se traduz em uma incerteza sistemática dominante para a medição de γ de aproximadamente quatro graus.

Na próxima década, a incerteza estatística de γ deve ser de 1,5 graus ou menos, levando a medições onde a precisão geral será limitada pelas entradas de fase forte. Portanto, as medições de precisão dos parâmetros de fase forte são de alta prioridade e são críticas para uma gama de medições γ.

Atualmente, BESIII é a única máquina em execução que pode coletar dados no limite de produção de D ⁰ D ⁰ -bar pares de mesões. Aqui, o D produzido ⁰ e D ⁰ pares de mesões de barra são produzidos em um estado quântico correlacionado, dando acesso experimental à forte diferença de fase. Os novos resultados utilizam 2,93 fb-1 de dados coletados com o detector BESIII.

Para melhor utilizar os dados, a equipe do BESIII explorou vários métodos para melhorar a análise, incorporando mais decaimentos D hadrônicos para aumentar as estatísticas, estender a reconstrução parcial de eventos para melhorar a eficiência do sinal, e levando em consideração os efeitos da migração do compartimento para reduzir possíveis desvios dos resultados. Essas melhorias são críticas para fornecer melhor precisão e exatidão em comparação com as medições anteriores.

Usando os novos resultados do BESIII, a incerteza sistemática dominante sobre o valor de γ pode ser reduzida a cerca de um grau, que é aproximadamente um fator de três menor do que era possível com as medições CLEO. Isso garantirá que as melhorias estatísticas previstas nas medições de γ nos experimentos do LHCb e Belle II ao longo da próxima década terão um impacto profundo nos testes de precisão do modelo padrão.