Evidence for the Direct Two-Photon Transition from $\psi(3686)$ to $J/\psi$

6533b870fe1ef96bd12cf7b6

RESEARCH PRODUCT

Evidence for the Direct Two-Photon Transition from $\psi(3686)$ to $J/\psi$

Besiii Collaboration M. Ablikim M. N. Achasov D. J. Ambrose F. F. An Q. An Z. H. An J. Z. Bai R. B. Ferroli Y. Ban J. Becker N. Berger M. B. Bertani J. M. Bian E. Boger O. Bondarenko I. Boyko R. A. Briere V. Bytev X. Cai A. C. Calcaterra G. F. Cao J. F. Chang G. Chelkov G. Chen H. S. Chen J. C. Chen M. L. Chen S. J. Chen Y. Chen Y. B. Chen H. P. Cheng Y. P. Chu D. Cronin-hennessy H. L. Dai J. P. Dai D. Dedovich Z. Y. Deng A. Denig I. Denysenko M. Destefanis W. M. Ding Y. Ding L. Y. Dong M. Y. Dong S. X. Du J. Fang S. S. Fang L. Fava F. Feldbauer C. Q. Feng C. D. Fu J. L. Fu Y. Gao C. Geng K. Goetzen W. X. Gong W. Gradl M. Greco M. H. Gu Y. T. Gu Y. H. Guan A. Q. Guo L. B. Guo Y. P. Guo Y. L. Han X. Q. Hao F. A. Harris K. L. He M. He Z. Y. He T. Held Y. K. Heng Z. L. Hou H. M. Hu J. F. Hu T. Hu B. Huang G. M. Huang J. S. Huang X. T. Huang Y. P. Huang T. Hussain C. S. Ji Q. Ji X. B. Ji X. L. Ji L. K. Jia L. L. Jiang X. S. Jiang J. B. Jiao Z. Jiao D. P. Jin S. Jin F. F. Jing N. Kalantar-nayestanaki M. Kavatsyuk W. Kuehn W. Lai J. S. Lange J. K. C. Leung C. H. Li Cheng Li Cui Li D. M. Li F. Li G. Li H. B. Li J. C. Li K. Li Lei Li N. B. Li Q. J. Li S. L. Li W. D. Li W. G. Li X. L. Li X. N. Li X. Q. Li X. R. Li Z. B. Li H. Liang Y. F. Liang Y. T. Liang G. R. Liao X. T. Liao B. J. Liu B. J. Liu C. L. Liu C. X. Liu C. Y. Liu F. H. Liu Fang Liu Feng Liu H. Liu H. B. Liu H. H. Liu H. M. Liu H. W. Liu J. P. Liu Kun Liu Kai Liu K. Y. Liu P. L. Liu S. B. Liu X. Liu X. H. Liu Y. B. Liu Y. Liu Z. A. Liu Zhiqiang Liu Zhiqing Liu H. Loehner G. R. Lu H. J. Lu J. G. Lu Q. W. Lu X. R. Lu Y. P. Lu C. L. Luo M. X. Luo T. Luo X. L. Luo M. Lv C. L. Ma F. C. Ma H. L. Ma Q. M. Ma S. Ma T. Ma X. Y. Ma Y. Ma F. E. Maas M. Maggiora Q. A. Malik H. Mao Y. J. Mao Z. P. Mao J. G. Messchendorp J. Min T. J. Min R. E. Mitchell X. H. Mo C. Morales Morales C. Motzko N. Yu. Muchnoi Y. Nefedov C. Nicholson I. B. Nikolaev Z. Ning S. L. Olsen Q. Ouyang S. P. Pacetti J. W. Park M. Pelizaeus K. Peters J. L. Ping R. G. Ping R. Poling E. Prencipe C. S. J. Pun M. Qi S. Qian C. F. Qiao X. S. Qin Y. Qin Z. H. Qin J. F. Qiu K. H. Rashid G. Rong X. D. Ruan A. Sarantsev J. Schulze M. Shao C. P. Shen X. Y. Shen H. Y. Sheng M. R. Shepherd X. Y. Song S. Spataro B. Spruck D. H. Sun G. X. Sun J. F. Sun S. S. Sun X. D. Sun Y. J. Sun Y. Z. Sun Z. J. Sun Z. T. Sun C. J. Tang X. Tang E. H. Thorndike H. L. Tian D. Toth M. U. Ulrich G. S. Varner B. Wang B. Q. Wang K. Wang L. L. Wang L. S. Wang M. Wang P. Wang P. L. Wang Q. Wang Q. J. Wang S. G. Wang X. F. Wang X. L. Wang Y. D. Wang Y. F. Wang Y. Q. Wang Z. Wang Z. G. Wang Z. Y. Wang D. H. Wei P. Weidenkaff Q. G. Wen S. P. Wen M. W. Werner U. Wiedner L. H. Wu N. Wu S. X. Wu W. Wu Z. Wu L. G. Xia Z. J. Xiao Y. G. Xie Q. L. Xiu G. F. Xu G. M. Xu H. Xu Q. J. Xu X. P. Xu Y. Xu Z. R. Xu F. Xue Z. Xue L. Yan W. B. Yan Y. H. Yan H. X. Yang T. Yang Y. Yang Y. X. Yang H. Ye M. Ye M. H. Ye B. X. Yu C. X. Yu J. S. Yu S. P. Yu C. Z. Yuan W. L. Yuan Y. Yuan A. A. Zafar A. Z. Zallo Y. Zeng B. X. Zhang B. Y. Zhang C. C. Zhang D. H. Zhang H. H. Zhang H. Y. Zhang J. Zhang J. G. Zhang J. Q. Zhang J. W. Zhang J. Y. Zhang J. Z. Zhang L. Zhang S. H. Zhang T. R. Zhang X. J. Zhang X. Y. Zhang Y. Zhang Y. H. Zhang Y. S. Zhang Z. P. Zhang Z. Y. Zhang G. Zhao H. S. Zhao J. W. Zhao K. X. Zhao Lei Zhao Ling Zhao M. G. Zhao Q. Zhao S. J. Zhao T. C. Zhao X. H. Zhao Y. B. Zhao Z. G. Zhao A. Zhemchugov B. Zheng J. P. Zheng Y. H. Zheng Z. P. Zheng B. Zhong J. Zhong L. Zhou X. K. Zhou X. R. Zhou C. Zhu K. Zhu K. J. Zhu S. H. Zhu X. L. Zhu X. W. Zhu Y. M. Zhu Y. S. Zhu Z. A. Zhu J. Zhuang B. S. Zou J. H. Zou J. X. Zuo

subject

High Energy Physics - Phenomenology High Energy Physics::Experiment High Energy Physics - Experiment

description

The two-photon transition $\psi(3686)\to\gamma\gamma J/\psi$ is studied in a sample of 106 million $\psi(3686)$ decays collected by the BESIII detector. The branching fraction is measured to be $(3.1\pm0.6(\unit{stat})^{+0.8}_{-1.0}(\unit{syst})) \times10^{-4}$ using $J/\psi\to e^+e^-$ and $J/\psi\to\mu^+\mu^-$ decays, and its upper limit is estimated to be $4.5\times10^{-4}$ at the 90% conference level. This work represents the first measurement of a two-photon transition among charmonium states. The orientation of the $\psi(3686)$ decay plane and the $J/\psi$ polarization in this decay are also studied. In addition, the product branching fractions of sequential $E1$ transitions $\psi(3686)\to\gamma\chi_{cJ}, \chi_{cJ}\to\gamma J/\psi (J=0,1,2)$ are reported.

year	journal	country	edition	language
2012-04-01

10.1103/physrevlett.109.172002 http://arxiv.org/abs/1204.0246