Oznaka poročila:ARRS-RPROJ-ZP-2014/113 ZAKLJUČNO POROČILO RAZISKOVALNEGA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta Zl-4260 Naslov projekta Meritev absolutnega razvejitvenega razmerja leptonskih razpadov mezonov D(s) in razpadne konstante f_D(s) Vodja projekta 25620 Anže Zupanc Tip projekta Z Podoktorski projekt Obseg raziskovalnih ur 3400 Cenovni razred A Trajanje projekta 07.2011 - 06.2013 Nosilna raziskovalna organizacija 106 Institut "Jožef Stefan" Raziskovalne organizacije -soizvajalke Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 1 NARAVOSLOVJE 1.02 Fizika 1.02.06 Eksperimentalna fizika osnovnih delcev Družbenoekonomski cilj Naravoslovne vede - RiR financiran iz drugih virov (ne iz SUF) Raziskovalno področje po šifrantu FOS 1 Naravoslovne vede 1.03 Fizika B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 2.Povzetek raziskovalnega projekta1 SLO Natančne meritve elementov matrike CKM nam omogočajo razumevanje fizike okusa v Standardnem Modelu (SM) ter nam odpirajo vrata do procesov nove fizike pri visokih energijah. Pri izvrednotenju parametrov matrike CKM, fundamentalnih parametrov SM, pogosto potrebujemo izračune kvantne kromodinamike (QCD) na mreži, saj moramo za natančen opis šibke interakcije med kvarki vključiti tudi efekte vezave kvarkov v hadronih. Zelo pomembno je, da te teoretične izračune eksperimentalno preverimo ter potrdimo. Nekateri modeli nove fizike vplivajo na pogostost leptonskih razpadov mezonv Ds. Natančna meritev razpadne konstante f_Ds in ujemanje s teoretično napovedjo lahko torej PROJEKTA potrdi tudi veljavnost teoretičnih izračunov razpadne konstante mezonov B, ki predstavlja parameter izrednega pomena v fiziki B mezonov. Kakršnokoli odstopanje izmerjene vrednosti razpadne konstante f_Ds od pričakovane vrednosti v SM bi torej impliciralo obstoj delcev in procesov, ki niso del SM. V primeru da pa se meritve ujemajo z napovedmi SM, lahko omejimo vrednosti parametrov teh novih modelov ali jih celo izločimo kot možne nadgradnje SM. Hadronski razpada D_s+ -> K+ K- pi+ in K0 K+ predstavljata referenčna razpadna načina v meritvah vseh preostalih razvejitvenih razmerij mezonov D_s+. Natančne meritve razvejitvenih razmerij mezonov D_s+ pravtako izboljšajo naše razumevanje ter poznavanje razpadov mezonov B(s), ki vključujejo razpade D_s+. V primeru meritev razvejitvenih razmerij mezonov Bs opravljenih s eksperimentom LHCb je eden od pomembnih virov sistematične napake ravno Br(D_s+ -> K+ K- pi+), ki vstopa v meritve preko fragmentacijskih deležev fs/fd. Do sedaj je meritve razvejitvenih razmerij hadronskih razpadov mezonov D_s+ opravila samo raziskovalna skupina CLEO in je torej pomembno, da opravimo neodvisne meritve. Hadronski razapad Lambda_c+ -> pK-pi+ predstavlja referenčni razpadni način pri vseh meritvah preostalih razvejitvenih razmerij barionov Lambda_c+. Poleg tega, je razpad Lambda_c+ -> pK-pi+ eksperimentalno najbolj pogosto uporabljen razpadni način barionov Lambda_c+, ki nastopajo v razpadnih verigah inkluzivnih ter ekskluzivnih meritvah mezonov in barionov s kvarkom b ter meritvah fragmentacijskih deležev kvarkov c in b. Natančna meritev razvejitvenega razmerja razpadov Lambda_c+ -> pK-pi+ lahko torej bistveno izboljša natančnost izmerjenih razvejitvenih razmerij preostalih razpadov barionov Lambda_c+ in tudi razpadov mezonov in barionov s kvarkom b, ki vključujejo Lambda_c+. ANG Precise determination of the CKM quark mixing matrix leads to a deeper understanding of the flavor structure in the SM and provides a portal to New Physics (NP) processes at higher energy scales. Many of the constraints on the CKM unitarity triangle given by the precise experimental results on decays of B mesons rely on lattice gauge theory (LQCD) calculations of quantities that parameterize nonperturbative QCD contributions to weak decays and mixing. Among these quantities, the pseudoscalar meson decay constants play an important role. In some NP scenarios, the leptonic decay rates of the D_s+ mesons could also be modified although the expected effects are smaller than in the B meson sector. Measurements of leptonic decays of charmed hadrons therefore enable precision tests of LQCD calculations of decay constants performed in the charm sector and can provide additional constraints on NP. In the context of the SM, a measurement of B(D_s+ -> l+ nu_ell) determines the D_s+ meson decay constant (f_Ds) since the magnitude of the CKM matrix element |Vcs| is precisely determined from other measurements and the assumption that the CKM matrix is unitary. Within the SM, f_Ds has been predicted using several methods and most calculations give values lower than the f_Ds measurement although within theoretical and experimental uncertainties. Measurements of f_Ds with an accuracy that matches the precision of theoretical calculations are thus necessary to check and further constrain theoretical methods. Hadronic decays, D_s+ -> K+ K- pi+ and K0 K+ are the reference modes for the measurements of branching fractions of the D_s+ decays to any other final state. In addition, precise measurements of the absolute hadronic D_s+ meson branching fractions improve our knowledge of the B(s) decays involving D_s+. For Bs-decay branching fraction measurements performed at LHCb, the key systematic uncertainty is the ratio of fragmentation fractions fs/fd, whose experimental systematic error is dominated by B(D_s+ -> K+ K- pi+). Normalization D_s+ branching fractions have been measured so far only by CLEO. It is therefore important to provide new and independent measurements. The hadronic decay Lambda_c+ -> pK-pi+ is the reference mode for the measurements of branching fractions of the Lambda_c+ baryon to any other final state. In addition, this is the most common decay mode in studies where a Lambda_c+ baryon is included in the final state of the decay chain, such as the exclusive and inclusive decay rate measurements of b-flavored mesons and baryons or the measurements of fragmentation fractions of charm and bottom quarks. A precise measurement of the branching fraction of Lambda_c+ -> pK-pi+ can therefore significantly improve the precision of branching fractions of other Lambda_c+ decays and also those of decays of b-flavored mesons and baryons involving Lambda_c+. 3-Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu2 Izvedli smo meritev absolutnih razvejitvenih razmerij leptonskih in hadronskih razpadov mezonov D_s+ na celotnem vzorcu zajetim s spektrometrom Belle. V meritvi smo popolnoma rekonstruirali dogodke tipa e+e- -> c anti-c ^ Dtag K Xfrag D_s*+; D_s*+ ^ D_s+ gamma v dveh korakih. V prvem koraku smo inkluzivno rekonstruirali mezone D_s+ preko rekonstrukcije mezona Dtag, fragmentacijskega kaona K in dodatnih pionov, Xfrag, ki nastanejo v procesu fragmentacije sistema c anti-c. Četverec gibalne količine inkluzivno rekonstruiranih mezonov D_s+, p(Ds), določimo z uporabo pravila o ohranitvi gibalne količine ter energije in znanega začetnega in končnega stanja. Pravilno rekonstruirani dogodki tvorijo vrh okoli nominalne mase mezonov D_s+ v porazdelitvi mankajoče mase, podane z Mmiss(DtagKXfragGamma)=sqrt(p(Ds)A2). Število inkluzivno rekonstruiranih mezonov D_s+ je N(Ds) = 94360 ± 1310(stat.) ± 1450(sist.), kjer je prva napaka statistična in druga sistematična. Mezone Dtag, ki so lahko mezoni D0, D+, D*0, in D*+ ter barioni Lambda_c+ rekonstruiramo v sledečih razpadnih načinih: D0 ^ K pi, K pi pi0, K pi pi pi, K pi pi pi pi0, K0s pi pi, K0s pi pi pi0, kar predstavlja 38% vseh razpadov mezonov D0. Mezone D+ rekonstruiramo v sledečih razpadnih načinih: K pi pi, K pi pi pi0, K0s pi, K0s pi pi0, K0s pi pi pi, K K pi, kar predstavlja 28% vseh razpadov mezonov D+. Mezone D*0 rekonstruiramo v sledečih razpadnih načinih: D0 gamma in D0 pi0, ter mezone D*+ v sledečih razpadnih načinih: D0 pi+ in D+ pi0. Barione Lambda_c+ rekonstruiramo v sledečih razpadnih načinih: p K pi, p K pi pi0, p K0s, Lambda pi, Lambda pi pi0, Lambda pi pi pi, kar predstavlja 17% vseh razpadov barionov Lambda_c+. Pri selekciji uporabimo sodobne metode podatkovnega rudarjenja: nevrološko mrežo NeuroBayes, ki smo jo naučili na pravih podatkih z metodo sPlot, kar omogoča visok izkoristek z nizkim prispevkom napačnih kombinacij. Pri izbiri kandidatov s pomočjo nevrološke mreže zavržemo med 70% do 85% napačno rekonstruiranih kandidatov (ozadje) in obržimo med 80% in 90% pravilno rekonstruiranih kandidatov (signal). V drugem koraku meritve rekonstruiramo v inkluzivnem vzorcu mezonov D_s+ specifične razpade le teh. V primeru razpadov D_s+ ^ K+ K- pi+ zahtevamo, da preostanejo natanko tri nabite sledi v detektorju po inkluzivni rekonstrukciji, ki so konsistentne s kaonsko oziroma pionsko hipotezo. Število pravilno rekonstruiranih razpadov določimo s prilagajanjem funkcije na invariantno maso m(KKpiGamma): N(Ds ^ KKpi) = 4094 ± 123(stat.). Absolutno razvejitveno razmerje določimo preko relacije: Br(Ds ^ KKpi) = N(Ds ^ KKpi)/N(Ds)/eff(Ds ^ KKpi), kjer je eff(Ds ^ KKpi) izkoristek rekonstrukcije razpadov D_s+ ^ K+ K- pi+. Izmerjeno razvejitveno razmerje je: Br(Ds ^ KKpi) = (5.06 ± 0.15(stat.) ± 0.21(sist.))%, ki se ujema s prejšnjimi meritvami. Pri rekonstrukciji dvodelčnih hadronskih razpadov D_s+ ^ anti-K0 K+ in D_s+ ^ eta pi+ zahtevamo, da preostane v detektorju zgolj ena nabita sled, ki je konsistentna ali s kaonsko ali pionsko hipotezo. Nevtralni kaon, anti-K0, oz. eta mezon ne rekonstruiramo eksplicitno. Razpade tako identificiramo kot vrh pri kvadratu nominalne mase nevtralnega kaona oz. eta mezona v porazdelitvi kvadrata manjkajoče mase v dogodku (pri tem kalibriramo simulacijo, da se ujema s podatki v resoluciji kvadrata manjkajoče mase ter s tem zmanjšamo sistematično napako meritve Br(D_s+ ^ mu+ nu_mu)): N(Ds ^ anti-K0 K) = 2018 ±75 in N(Ds ^ eta pi) = 788 ± 59. Izmerjeni razvejitveni razmerji sta: Br(Ds ^ anti-K0 K) = (2.95 ± 0.11(stat.) ± 0.09(sist.))% in Br (Ds ^ eta pi) = (1.82 ± 0.14(stat.) ± 0.07(sist.))%, ki se ujemata s prejšnjimi meritvami. Razpade D_s+ ^ mu+ nu_mu rekonstruiramo tako, da zahtevamo, da preostane le ena nabita sled v detektorju, ki je konsistentna z mionsko hipotezo. Edini delec, ki ga ne rekonstruiramo v dogodku je nevtrino, tako da te razpade identificiramo kot vrh pri nič (masa nevtrina je namreč zanemarljivo majhna) v kvadratu manjkajoče mase v dogodku: N(Ds ^ mu nu_mu) = 492 ± 26. Izmerjeno razvejitveno razmerje je: Br(Ds ^ mu nu_mu) = (0.531 ± 0.028(stat.) ± 0.020(sist.))%, kar trenutno predstavlja najbolj natančno meritev te količine na svetu. Razpade D_s+ ^ tau+ nu_tau pravtako rekonstruiramo tako, da zahtevamo, da preostane le ena nabita sled v detektorju, ki je konsistentna z elektronsko, mionsko ali pionsko hipotezo. Leptone tau rekonstruiramo namreč v naslednjih razpadnih načinih: tau+ ^ e+ nu_e anti-nu_tau, mu+ nu_mu anti-nu_tau in pi+ anti-nu_tau. Ker sta prisotna v končnem stanju teh razpadov najmanj dva nevtrina, ti razpadi ne povzročijo vrha v porazdelitvi kvadrata manjkajoče mase. Namesto kvadrata manjkajoče mase tako uporabimo višek energije izmerjene v elektromagnetnem kalorimetru po rekonstrukciji celotnega dogodka. V primeru pravilne rekonstrukcije signalnih dogodkov pričakujemo, da ni viška energije (signalni dogodki imajo vrh pri nič), v primeru dogodkov ozadja pa nam ponavadi preostane višek energije (dogodki ozadja so približno enakomerno porazdeljeni od nič pa nekje do 2-3 GeV). Število rekonstruiranih D_s+ ^ tau+ nu_tau razpadov je N(Ds ^ tau nu_tau) = 2217 ± 83(stat.). Izmerjeno razvejitveno razmerje je: Br(Ds ^ tau nu_tau) = (5.70 ± 0.21(stat.) ± 0.30 (sist.))%, kar trenutno predstavlja najbolj natančno meritev te količine na svetu. Meritev razvejitvenih razmerij leptonskih razpadov mezonov D_s+ nam omogoča eksperimentalno določiti razpadno konstanto mezonov D_s+, f_Ds, preko zveze: Br(D_s+ > l+ nu_l) = 1/8n tau(D_s) G_FA2 f_DsA2 m_lA2 M(D_s)(1-m_lA2/M(D_s)A2)|Vcs|A2, kjer je M(D_s) masa mezona Ds, m_l masa leptona, |Vcs| magnituda elementa matrike CKM, G_F Fermijeva sklopitvena konstanta in tau(D_s) življenski čas mezona D_s+. Vsi ti parametri so znani iz preostalih meritev. Izmerjene vrednosti razpadne konstante z razpadi Ds ^ mu nu in Ds ^ tau nu sta: • [Ds ^ mu nu] : f_Ds = (249.8±6.6(stat.)±4.7(sist.)±1.7(tau(D_s))) MeV, • [Ds ^ tau nu] : f_Ds = (261.9±4.9(stat.)±7.0(sist.)±1.8(tau(D_s))) MeV, kjer je zadnja napaka zaradi napake na izmerjeni vrednosti življenskega časa mezonov D_s+. Meritvi se ujemata v okviru napake. Povprečje obeh meritev, upoštevaje korelacijo med sistematičnimi napakami, je: f_Ds = (255.5±4.2(stat)±4.8(sist)±1.8(tau(D_s))) MeV. Ta meritev trenutno predstavlja najbolj natančno meritev te količine na svetu in se ujema v okviru napake z najbolj natančno teoretično napovedjo. Pravtako smo izvedli študijo občutljivosti meritve absolutnih razvejitvenih razmerij leptonskih razpadov mezonov D+ na vzorcu podatkov zajetim s spektrometrom Belle ter v bližnji prihodnosti s spektrometrom Belle II (Belle II bo zbral 50-krat večji vzorec podatkov kot smo jih s spektrometrom Belle). V študiji smo na vzorcu simuliranih podatkov popolnoma rekonstruirali dogodke tipa e+e- -> c anti-c ^ Dtag Xfrag D*+; D*+ ^ D* pi0 v dveh korakih na enak način kot v zgoraj opisani meritvi. Ugotovili smo, da je možno inkuzivno rekonstruirati okoli 71 tisoč mezonov D+ v vzorcu podatkov z integrirano luminoznostjo okoli enega inverznega atobarna (približna velikost vzorca podatkov s spektrometrom Belle). V vzorcu inkluzivno rekonstruiranih mesonov D+ rekonstruiramo razpade D+ ^ mu+ nu_mu na enak način kot smo rekonstruirali razpade D_s+ ^ mu+ nu_mu. Pravilno identificirane razpade identificiramo kot vrh pri nič v kvadratu manjkajoče mase v dogodku. Ocenili smo, da bi na vzorcu podatkov Belle rekonstruirali okoli 25 razpadov D+ ^ mu+ nu_mu ter tako izmerili razvejitveno razmerje le teh s statistično natančnostjo meritve okoli 20%. Zaključili smo, da za meritev teh razpadov potrebujemo večji vzorec podatkov, ki pa bo na voljo v bližnji prihodnosti. Rezultate te študije smo predstavili na mednarodni konferenci KEK Flavor Factory Workshop, marca 2013, v vabljenem predavanju z naslovom "Charm Tagging - and prospects for studying rare charm decays with missing energy at Belle II". Zaradi izjemne uspošnosti razvitih orodij za inkuzivno rekonstrukcijo hadronov s kvarkom c, smo se kot prvi na svetu lotili modelsko neodvisne meritve razvejitvenega razmerja razapadov barionov Lambda_c+ v p K- pi+. To razvejitveno razmerje je bilo do sedaj izmerjeno le z modelsko odvisnimi metodami, kar pomeni, da je imela izmerjena vrednost veliko sistematično napako (25%). Le ta je omejevala vrsto drugih meritev, ki potrebujejo za izvrednotenje rezultatov razvejitveno razmerje Br(Lambda_c+ ^ p K- pi+) kot vhodni parameter. Podobno kot prej rekonstruiramo e+e—> c anti-c dogodke, ki vsebujejo Lambda_c+ barione, ustvarjene v sledečih reakcijah: e+e—> c anti-c ^ D(*)- anti-p pi+ Lambda_c+, v dveh korakih. V prvem koraku rekonstruiramo samo sistem delcev D(*)- anti-p pi+ ter tako inkluzivno rekonstruiramo Lambda_c+, katerih število določimo s prilagajanjem porazdelitve v manjkajoče mase Mmiss(D (*)- anti-p pi+). Pravilno rekonstruirani dogodki tvorijo vrh pri nominalni masi bariona Lambda_c+. V drugem koraku meritve zahtevamo, da so v preostanku dogodka prisotne samo tri sledi: proton, kaon in pion ter da je njihova invariantna masa konsistentna z nominalno maso barionov Lambda_c+. V celotnem vzorcu podatkov zajetem z spektrometrom Belle smo inkluzivno rekonstruirali 36447±432(stat.) barionov Lambda_c+. V tem vzorcu smo v drugem koraku meritve rekonstruirali 1359±45(stat.) razpadov Lambda_c+ ^ p K- pi+ ter tako določili razvejitveno razmerje le the, da je Br(Lambda_c+ ^ p K- pi+)=(6.84±0.24(stat.)+0.21-0.27 (sist.))%. Natančnost te meritve presega natančnost prejšnjih za faktor pet. Meritev bo tako imela signifikanten vpliv na množico meritev razvejitvenih razmerij barionov Lambda_c+ ter razpadov mezonov in barionov s kvarkom b, ki vključujejo barion Lambda_c+ v razpadni verigi. Pri pripravi rezultatov je nosilec projekta tesno sodeloval s sodelavci mednarodne skupine Belle, posebej: Giovanni Bonvicini (Wayne State University, ZDA), Andrzej Bozek (Institute of Nuclear Physik PAN, Poljska), Hiromichi Kichimi in Takanori Hara (KEK, Japonska), Colin Bartel (Karlsruhe Institute of Technology, Nemčija), Nikolay Gabyshev (Budker Institute of Nuclear Physics, Russia), ter Jimm Libby (Indian Institute of Technology Madras, India). Glede na program projekta, podan v predlogu, ocenjujemo da smo opravili vse zadane naloge. 4.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev3 Ocenjujemo, da smo v okviru projekta dosegli načrtovane eksperimentalne rezultate. Izvedli smo meritve absolutnih razvejitvenih razmerij hadronskih in leptonskih razpadov mezonov D_s+: • Br(D_s+ -> K+ K- pi+) = (5.06 +/- 0.15(stat.) +/- 0.21(sist.))%, • Br(D_s+ -> anti-K0 K+) = (2.95 +/- 0.11(stat.) +/- 0.09(sist.))%, • Br(D_s+ -> eta pi+) = (1.82 +/- 0.14(stat.) +/- 0.07(sist.))%, • Br(D_s+ -> mu+ nu_mu) = (0.531 +/- 0.28(stat.) +/- 0.20(sist.))%, • Br(D_s+ -> tau+ nu_tau) = (5.70 +/- 0.21(stat.) +/- 0.30(sist.))%. Izmerjena vrednost Br(D_s+ -> mu+ nu_mu) se ujema z rezultatom meritve skupine Belle opravljene pred tem na približno polovičnem vzorcu podatkov, a jo prekaša v natančnosti za okoli faktor tri, kar je dvakrat več, kot bi pričakovali samo zaradi razilke v velikosti vzorcev. Meritve razvejitvenih razmerij lepronskih razpadov mezonov D_s+ so najbolj natančne. Razmerje razvejitvenih razmerij R=Br(D_s+ -> tau+ nu_tau)/Br(D_s+ -> mu+ nu_mu) = (10.73 +/- 0.69 (stat.) +/- 0.55(sist.)) se ujema z napovedjo v SM in je v skladu s hipotezo o univerzalnosti leptonov. Iz izmerjenih vrednosti absolutnih razvejitvenih razmerij razpadov D_s+ -> mu+ nu_mu in D_s+ -> tau+ nu_tau lahko določimo vrednost razpadne konstante mezonov D_s+: f_Ds= (255.5 +/- 4.2(stat.) +/- 4.8(syst) +/- 1.8(tau_Ds)), kjer je zadnja napaka zaradi napake življenskega časa mezonov D_s+. To je najnatančnejša meritev razpadne konstante mezonov D_s+ do tega trenutka. Izmerjena vrednost se v okviru napake z najnatančnejšo napovedjo v okviru SM in izračunana na mreži. V vzorcu podatkov, ki smo jih analizirali, nismo odkrili dokazov o obstoju razpadov D_s+ -> e+ nu_e ter tako postavili najbolj strogo zgornjo mejo na razvejitveno razmerje le teh: Br(D_s+ -> e+ nu_e) < 8.3 x 10^-5 pri 90% stopnji zaupanja. Izvedli smo prvo modelsko neodvisno meritev absolutnega razvejitvenega razmerja razpadov Lambda_c+ -> p K- pi+ na celotnem vzorcu podatkov zajetih z detektorjem Belle. Izmerili smo Br(Lambda_c+ -> p K- pi+) = (6.84 +/- 0.24(stat.) +0.21 -0.27(sist.))%. Natančnost meritve prekaša za faktor pet natančnost prejšnjih modelsko odvisni meritev. Izvedena meritev bo bistveno izboljšala natančnost razvejitvenih razmerij preostalih razpadov barionov Lambda_c+ ter razpadov mezonov in barionov s kvarkom b ali c, ki vključujejo razpad Lambda_c+ -> p K-pi+. 5.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine4 Program ter cilj raziskovalnega projekta se ni spremenil. 6.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine5 Znanstveni dosežek 1. COBISS ID 27099175 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Meritev absolutnega razvejitvenega razmerja leptonskih in hadronskih razpadov mezonov D[sub]s[sup]+ in določitev razpadne konstante meyonov D[sub]s[sup] + Measurements of branching fractions of leptonic and hadronic D[sub]s[sup] ANG + meson decays and extraction of the D[sub]s[sup]+ meson decay constant Opis SLO Najbolj natačna meritev absolutnih razvejitvenih razmerij leptonskih razpadov mezonov D_s+ in razpadne konstante mezonov D_s+. Slednja se ujema v okviru napake z najbolj natančnimi izračuni na mreži. Dokazov o obstoju redkih razpadov D_s+ -> e+nu_e nismo našli zato smo postavili najbolj ostro zgornjo mejo na razvejitveno razmerje le teh. Meritve aboslutnih razvejitvenih razmerij hadronskih razpadov K-K+pi+, K0K+ in etapi+ se ujemajo z meritvami opravljenih s podatki eksperimenta CLEO. ANG Most precise measurement of the branching fractions of leptonic D_s+ decays and the D_s+ meson decay constant. The latter is found to be in agreement with the most precise lattice QCD calculation. No evidence for D_s+ -> e+nu_e decays is found and the most stringent upper limit of B (D_s+ -> e+nu_e) is set. The the absolute branching fractions of hadronic decays to K-K+pi+, K0K+, and etapi+, are in agreement with the measurements performed by CLEO. Objavljeno v Societa italiana di fisica; The Journal of high energy physics; 2013; Vol. 2013, no. 9; str. 139-1-139-35; Impact Factor: 5.618;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 3.384; A': 1; WoS: UP; Avtorji / Authors: Zupanc Anže, Bračko Marko, Golob Boštjan, Klučar Jure, Korpar Samo, Križan Peter, Pestotnik Rok, Petrič Marko, Starič Marko, Šantelj Luka Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID Vir: vpis v poročilo Naslov SLO Meritev razvejitvenega razmerja Br(Lambda_c+ -> p K- pi+) ANG Measurement of the Branching Fraction Br(Lambda_c+ -> p K- pi+) Opis SLO Prva modelsko neodvisna meritev razvejitvenega razmerja Br(Lambda_c+ -> p K- pi+) z natančnostjo, ki je 5x boljša od prejšnjih modelsko odvisnih meritev. Hadronski razpadi Lambda_c+ -> p K- pi+ so referenčni razpadi pri meritvah vseh ostalih razvejitvenih razmerij razpadov barionov Lambda_c+. Poleg tega so ti razpadi najbolj pogosto uporabljeni v meritvah, ki vključujejo Lambda_c+ v razpadni verigi, kot so inkulzivne ali ekskluzivne meritve pogostosti raypadov hadronov s kvarkom c ali b ali meritve fragmentacijskih deležev kvarkov c in b. ANG First model-independent measurement of the absolute branching fraction of the decay Lambda_c+ -> p K- pi+, which represents a fivefold improvement in precision over previous model-dependent determinations. The hadronic decay Lambda_c+ -> p K- pi+ is the reference mode for the measurements of branching fractions of the Lambda_c+ baryon to any other final state. In addition, this is the most common decay mode in studies where a Lambda_c+ baryon is included in the final state of the decay chain, such as the exclusive and inclusive decay rate measurements of b-flavored mesons and baryons or the measurements of fragmentation fractions of charm and bottom quarks. Objavljeno v Članek je poslan v objavo v Physical Review Letters, Impact Factor: 7.943;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.685; A'': 1;A': 1; WoS: UI; Začasna referenca je http://arxiv.org/abs/1312.7826. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 7.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID i Vir: vpis v poročilo Naslov SLO Eksperiment Belle II ANG The Belle II experiment Opis SLO Vabljeno predavnje na mednarodni konferenci XXVIII Rencontres de Physique de la Vallee d'Aoste, La Thuile, Italija, februar 2014 ANG Invited talk at the XXVIII Rencontres de Physique de la Vallee d'Aoste, La Thuile, Italy, February 2014 Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v Znanstveni prispevek na konferenci je v pripravi. Tipologija 1.06 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci (vabljeno predavanje) 2. COBISS ID 27296039 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Rare B meson decays at B-factories, CKM matrix and CP violation, CP violation in B0 system, D0 - D0bar mixing, Measurements of the unitarity triangle angles ANG Rare B meson decays at B-factories, CKM matrix and CP violation, CP violation in B0 system, D0 - D0bar mixing, Measurements of the unitarity triangle angles Opis SLO Sklop predavanj na temo eksperimentalne fzike osnovnih delcev ANG Lectures on eksperimental particle physics Šifra B.05 Gostujoči profesor na inštitutu/univerzi Objavljeno v Karlsruhe Institute of Technology; 2013; Avtorji / Authors: Zupanc Anže Tipologija 3.14 Predavanje na tuji univerzi 8.Drugi pomembni rezultati projetne skupine7 1.) Sovodja raziskovalne skupine fizike hadronov s kvarkom c pri mednarodni raziskovalni skupini Belle. Skupina šteje med 40 in 50 aktivnih članov in opravlja širok spekter meritev, od meritev razadov mezonov s kvarkom c, spektroskopije hadronov s kvarkom c ter resonanc s kvarkoma ccbar, pa do meritev, ki iščejo kršitev simterije CP v razadih s kvarkom c. 2.) Sovodja raziskovalne skupine Leptonskih in Semi-leptonskih razpadov mezonov B pri mednarodni raziskovalni skupini Belle II. 3.) Vodja razvoja programske opreme za potrebe fizikalnih analiz pri mednarodni raziskovalni skupini Belle II. 4.) "Experimental results on leptonic and semileptonic decays", pregledno predavanje na mednarodni konferenci International Workshop on Charm Physics, Manchaster, Anglija, 2013. 5.) "Charm tagging at (Super) B factories" vabljeno predavanje na mednarodni konferenci KEK Flavor Factory Workshop, Tsukuba, Japonska, 2013. 6.) "Ds+ > ell nu decays (B factories review)", pregledno predavanje na mednarodni konferenci International Workshop on the CKM Unitarity Triangle, Cincinnati, Ohio, ZDA, 2012. 7.) "New Belle result on f_Ds", predavanje na mednarodni konferenci International Workshop on Charm Physics, Honolulu, Hawai'i, ZDA, 2012. 9.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine8 9.1.Pomen za razvoj znanosti9 SLO Pri izvrednotenju fundamentalnih parametrov katerekoli teorije osnovnih delcev in interakcij med njimi potrebujemo izračune kvantne kromodinamike (QCD) na mreži, saj moramo za natančen opis šibke interakcije med kvarki oz. katerekoli druge interakcije, ki vpliva na okus kvarkov, vključiti tudi efekte vezave kvarkov v hadronih. Te izračune je potrebno preveriti z različnimi eksperimentalnimi opazljivkami. Natančno izmerjena vrednost razpadne konstante mezona D_s+ to omogoča. Meritev hkrati tudi dovoljuje oz. postavlja omejitve možnih vrednosti parametrov teoretičnih modelov, ki opisujejo procese in delce izven trenutno preverjenega Standardnega modela osnovnih sil med delci. Izmerjene vrednosti razvejitvenih razmerij hadronskih razpadov mezonov D_s+ ter barionov Lambda_c+ bodo omogočali natančnejše meritve razpadov hadronov s kvarkom b, ki potekajo na velikeh hadronskem trkalniku LHC v Cernu. ANG In order to extract fundamental parameters of any theory of elementary particles and interactions between them we need to use predictions and calculations on the lattice of effects of quantum chromodynamics. These theoretical calculations need to be thoroughly tested by as many experimental observables as possible. Precise measurement of D_s+ meson decay constant enables such tests to be performed. In addition, the measurement enables to constrain possible values of the parameters included in models that describe the processes and particles beyond the currently verified Standard Model of particles and interactions among them. The measured values of branching fractions of hadronic D_s+ meson adn Lambda_c+ baryond decays will enable more precise measurements of various b-quark hadrons to be performed at the large hadron collider LHC at CERN. 9.2.Pomen za razvoj Slovenije10 SLO Neposredni vpliv osnovnih raziskav na razvoj je težko določiti, a vendar lahko nekatere pri raziskavah uporabljene tehnike in orodja apliciramo tudi izven znanstvenega delovanja. Primera sta dva: računalniške tehnologije Grid in podatkovno rudarjenje. Za uspešno izvedbo projekta smo uporabljali lokalni računalniški center, ki je del virtualne organizacije Belle. Trenutno je omenjeni center v fazi nadgradnje, v center za izrabo tehnologije Grid pri bodočih meritvah z detektorjem Belle II. Pri izvedbi projekta smo uporabili najmodernejše metode podatkovnega rudarjenja, ki se že pogosto uporabljajo v industriji s področja informacijskih tehnologij. Še pomembnejši vpliv ima na razvoj stik z vrhunskimi raziskavami in tehnologijami, kjer se znanje preko pedagoškga procesa v visokem šolstvu prenaša na študente (preko seminarjev, diplomskih, magisterskih nalog ter doktorskih raziskav). Nenazadnje so odlični rezultati raziskav dobra promocija Slovenije ob stiku raziskovalcev na mednarodnih konferencah, v mednarodni raziskovalni skupini Belle, kot preko člankov v mednarodnih revijah. ANG While the direct influence of the basic research on the development is difficult to estimate, some of the tools and methods used in this project can be applied to the outside purelz scientific fields. An example are the Grid computing technology and data mining. To successfully finish the project we have used a local computing cluster that is a part of the Belle virtual organization. Currently the computing cluster is in the process of upgrade to a center that will be exploited for the analysis of data collected with the Belle II detector. Data mining techniques used in this project are as well more and more often used in the information technology industry. Probably even more important impact arises from the continuing involvement in the cutting-edge research efforts and technology used in the experiments, where the accumulated knowledge is transferred to students through the pedagogical work at university (in form of seminars, bachelor and master thesis or PhD research). Last but not least, state of the art scientific results represent a promotion of Slovenia through regular contacts among worldwide community of scientists at the international conferences, within the international Belle collaboration and through publication of papers in the international scientific journals. 10.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj O DA O NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj O DA O NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O DA O NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj O DA O NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev 1 Zastavljen cilj O DA O NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj O DA O NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.35 Drugo Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d Komentar ll.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visokošolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja o o o o G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o o o o G.01.03. Drugo: o o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu o o o o G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o o o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje o o o o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije o o o o G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o o o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o o o G.02.07. Večji delež izvoza o o o o G.02.08. Povečanje dobička o o o o G.02.09. Nova delovna mesta o o o o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih o o o o G.02.11. Nov investicijski zagon o o o o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti o o o o G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti o o o o G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o o o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o o o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja o o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave o o o o G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti o o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe o o o o G.04.06. Drugo: o o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete O O O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj o o o o G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura o o o o G.07.02. Prometna infrastruktura o o o o G.07.03. Energetska infrastruktura o o o o G.07.04. Drugo: o o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva o o o o G.09. Drugo: o o o o Komentar 12.Pomen raziskovanja za sofinancerje11 Sofinancer 1. Naziv Naslov Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena 13.Izjemni dosežek v letu 201312 13.1. Izjemni znanstveni dosežek Glej prilogo. 13.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba raziskovalne organizacije: Institut "Jožef Stefan" vodja raziskovalnega projekta: Anže Zupanc ZIG Kraj in datum: Ljubljana |14.4.2014" Oznaka prijave: ARRS-RPROJ-ZP-2014/113 1 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku) Nazaj 2 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 3 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11) Nazaj 4 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikost pisave 11). Nazaj 5 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 6 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS Id zato ni enoznačen, izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta ... - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 7 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ni voden v sistemu COBISS). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 8 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja Nazaj 9 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 11 Rubrike izpolnite / prepišite skladno z obrazcem "izjava sofinancerja" http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/, ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj 12 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2013 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/. Nazaj Obrazec: ARRS-RPR0J-ZP/2014 v1.03 72-E6-BB-7D-46-50-C4-90-FC-60-64-F7-86-DA-5E-47-AB-55-14-08