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Fisica Adronica

D. Bettoni, S. Malvezzi, R. Mussa,

F. Tessarotto, A. Zoccoli

Gruppo di Lavoro della CSN1Roma – 15/03/04

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 2

Argomenti da Trattare

• Spettroscopia del charmonio• Spettroscopia quark leggeri

– Ricerca di glueball, Ibridi, Multiquarks.

• Charmonium hybrids• Charmonio nella materia• Fattori di forma del protone nella regione timelike• Deeply Virtual Compton Scattering• Drell-Yan, Transverse Quark Distributions• Produzione di fotoni ad alto pT

• Mesoni e barioni charmati– Vite medie, Decadimenti, Violazione di CP, Dinamiche.

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 3

Organizzazione

• Componenti del Gruppo– D. Bettoni, S.Malvezzi, R.Mussa, F.Tessarotto, A.Zoccoli

• Riunioni periodiche – Milano 02/03/04– Telefonica 09/03/04

• Scambio informazioni tramite pagina web

http://www.fe.infn.it/~bettoni/wg/

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Programma di Lavoro

• Esplorare nel modo più ampio possibile le potenzialità di fisica del settore.

• Per ciascuno degli argomenti:– Fare il punto della situazione attuale– Analizzare la situazione tra 5-10 anni (esperimenti in corso o

approvati)– Formulare i requisiti (acceleratore e rivelatore) di nuovi

esperimenti.

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 5

Spettroscopia del Charmonio

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D. Bettoni - The Panda experiment 6

Charmonium Spectroscopy

The charmonium system has oftenbeen called the positronium of QCD.Non relativistic potential models (withrelativistic corrections) and PQCD make it possible to calculate masses,widths and branching ratios to becompared with experiment.In pp annihilations states with allquantum numbers can be formeddirectly: the resonace parametersare determined from the beamparameters, and do not depend onenergy and momentum resolution of the detector.

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D. Bettoni - The Panda experiment 7

The c (11S0)

Despite the recent measurements by E835 not much isknown about the ground state of charmonium:• the error on the mass is still bigger than 1 Mev• recent measurements give larger widths thanpreviously expectedA large value of the c width is difficult to explain interms of simple quark models. Also unusually largebranching ratios into channels involving multiple kaonsand pions have been reported.A precision measurements of the c mass, width andbranching ratios is of the utmost importance, and it

can only be done in by direct formation in pp.

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D. Bettoni - The Panda experiment 8

The c(11S0)

M(c) = 2979.9 1.0 MeV (c) = 25.5 3.3 MeVT. Skwarnicki – Lepton Photon 2003

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D. Bettoni - The Panda experiment 9

The Belle collaboration has recentlypresented a 6 signal for BKKSK

which they interpret as evidence forc production and decay via the

process:

with:

in disagreement with the Crystal Ballresult, but reasonably consistent withpotential model expectations.(DPF 2002).

The c(21S0) discovery by BELLE

MeV)stat(2022

MeV)stat(22978M

MeV)stat(2415

MeV)stat(63654M

KK;KB Scc

2c

2c

c/MeV55)(

c/MeV863654)(M

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D. Bettoni - The Panda experiment 10

c(21S0)

BaBar 88 fb-1 Preliminary

Lo

g-s

cale

M(c) = 3637.7 4.4 MeV(c) = 19 10 MeV

T. Skwarnicki – Lepton Photon 2003

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D. Bettoni - The Panda experiment 11

The hc(1P1)

Precise measurements of the parameters of the hc are of

extreme importance in resolving a number of open questions:

• Spin-dependent component of the qq confinement potential. A comparison of the hc mass with the masses of the triplet P states measures the deviation of the vector part of the qq interaction from pure one-gluon exchange.

• Total width and partial width to c+ will provide an estimate of the partial width to gluons.

• Branching ratios for hadronic decays to lower cc states.

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D. Bettoni - The Panda experiment 12

• Quantum numbers JPC=1+-.• The mass is predicted to be within a few MeV of the center of

gravity of the c(3P0,1,2) states

• The width is expected to be small (hc) 1 MeV.

• The dominant decay mode is expected to be c+, which should account for 50 % of the total width.

• It can also decay to J/: J/ + 0 violates isospin J/ + +- suppressed by phase space and angular momentum

barrier

Expected properties of the hc(1P1)

9)(M5)(M3)(M

M 210cog

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D. Bettoni - The Panda experiment 13

A signal in the hc region was seen

by E760 in the process:

Due to the limited statistics E760

was only able to determine the mass

of this structure and to put an upper

limit on the width:

The hc(1P1) E760 observation

0c /Jhpp

)%90(1.1)(

/2.015.02.3526)( 2

CLMeVh

cMeVhM

c

c

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D. Bettoni - The Panda experiment 14

It is extremely important to identify this resonance and study its

properties. To do so we need:• High statistics: the signal will be very tiny• Excellent beam resolution: the resonance is very narrow• The ability to detect its hadronic decay modes.

The search and study of the hThe search and study of the hcc is a central part of the is a central part of the experimental experimental

program of the PANDA experiment at GSI.program of the PANDA experiment at GSI.

The hc(1P1)

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D. Bettoni - The Panda experiment 15

Charmonium States abovethe DD threshold

The energy region above the DD threshold at 3.73 GeV is very poorly

known. Yet this region is rich in new physics.• The structures and the higher vector states ((3S), (4S),

(5S) ...) observed by the early e+e- experiments have not all been confirmed by the latest, much more accurate measurements by BES. It is extremely important to confirm the existence of these states, which would be rich in DD decays.

• This is the region where the first radial excitations of the singlet and triplet P states are expected to exist.

• It is in this region that the narrow D-states occur.

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D. Bettoni - Charmonium 16

The X(3872)

New state discovered by Belle inBK (J/+-), J/µ+µ- or e+e-

M = 3872.0 0.6 0.5 MeV 2.3 MeV (90 % C.L.)

X(3872) seen also by CDF

M = 3871.4 0.7 0.4 MeV

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Charmonia produced/formed at dedicated facilities (all samples after 2000): Asymmetric B-factories: Babar | Belle, with 150 fb-1each-charm factory : BES, with 58 M J/ and 14 M (2s) ,pp charmonium factory: E835

Psi(2S) Etac(2S) Chi2 Chi1 Chi0 J/psi Etac(1S)10000

100000

1000000

10000000

100000000

1000000000

Charmonia record samples (2003)

B to R (all)

2gamma

ISR

Psip decays

J/Psi decays

Ppbar formation

Charmonium State

# pr

oduc

ed

Roberto Mussa ,Joint CLEO-c/BES||| Workshop, Beijing, Jan.13-15, 2004

La rinascita dell'interesse nel charmonio in questo decennio deve molto alle B-factories , che consentono di produrre questi stati dai decays del B, in , e con radiative return (ISR).

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Charmonio: Facilities dedicate corto/medio termine

CLEO-c : 30 M (3770) [run 2004] 1.5 M (4140) [run 2005] ~1G J/ [run 2006] bonus: 0.1-0.2 G (2S) [calibrazioni 2004-2006]

BES-III (2007-2009?, con CsI Ecal): 10 G J/, 3 G (2S) all'anno 25 M (3770) all'anno

BaBar/Belle (da ora al 2006-7): 500 fb-1 ciascuna

Panda@GSI (2011?- ): Luminosity budget da definire

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● Determinazione JPC della X(3872) : charmonio o tetraquark?● Studio delle caratteristiche della

c (2S), scoperta nel 2002

Hyperfine splitting : M a meglio di 1 MeV Larghezza totale e di annichilazione Transizioni radiative a e h

c , e da (2S).

Transizioni adroniche (p.es. c (2S)

c (1S))

● Hyperfine splitting stati P: conferma hc di E760/E835 con altre tecniche

● Ricerca di altri stati stretti nella regione delle soglie● Studio delle transizioni della (3770) a charmonio● Misure di precisione sugli stati e

c:

Transizioni Radiative: E1 al 1-2%, M1 al 5-10% Larghezze totali stati e

c: da 10% a qualche %.

Transizioni Adroniche Rare Annichilazioni esclusive barione-antibarione, mesone-mesone ( verifiche di spettroscopia quark leggeri) Larghezze parziali in finalmente a meglio del

Fisica del charmonio: questioni aperte in spettroscopia e decadimenti

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Non e' tutto: l'osservazione (Belle) di una inaspettatamente alta sezione d'urto e+e- doppio ccbar pone questioni fondamentali di QCD.

Come negli anni 90 la discrepanza tra le misure di produzione di charmonio prompt al Tevatron ha consentito di compiere un sostanziale salto nella comprensione teorica della QCD come effective field theory (NRQCD),e' auspicabile che lo studio della produzione di doppio ccbar possa stimolare nuovi sviluppi teorici.

Al momento, le previsioni di NRQCD sulla produzione di prompt charmonium al Tevatron sembrano in parte contraddette dall'analisi della polarizzazione : i risultati del Run II (CDF/D0) sono fortemente attesi.

La soppressione della produzione di stati del charmonio in urti di ioni pesanti e' una delle firme caratteristiche attese per lo studio del Quark Gluon Plasma.Dopo il risultato di NA50, sono fortemente attesi sviluppi da RHIC, NA49 nei prossimi anni.

Fisica del charmonio: questioni aperte in produzione

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A multifold approach: the (Heavy) Quarkonium Working Group

Spectroscopy

Decays

ProductionPrecision SM measurements

Quarkonium at finite T

New Physics Opportunities QWG1, CERN, November 2002QWG2, FNAL, September 2003QWG3, IHEP Beijing, October 2004

Visit our web site at www.qwg.to.infn.it

A joint experimental & theoretical working group to define priorities , unify language, develop common analysis tools and maximize the amount of information than can be extracted from the wealth of new data.

BES,CLEO-cE835BaBar,BelleAleph,L3CDF,D0

Hera-BNA50,60Phenix,StarZeus, H1CDF,D0

BESIIIPandaLHCb,BTeVAtlas,CMSAlice

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CHARMONIUM RADIATIVE TRANSITIONS

are the main road to access non vector states from e+e- machines.

are an ideal arena to study relativistic corrections on charmonium wavefunctions

Should be ideal tools to measure both

c and

c

We have:• The good old ones (8+4 parameters to measure)....

Roberto Mussa ,Joint CLEO-c/BES||| Workshop, Beijing, Jan.13-15, 2004

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CHARMONIUM RADIATIVE TRANSITIONS

are the main road to access non vector states from e+e- machines.

are an ideal arena to study relativistic corrections on charmonium wavefunctions

Should be ideal tools to measure both

c and

c

We have:• The good old ones (8+4 parameters to measure).... ... and tough new ones (7+3

other parameters) Roberto Mussa ,Joint CLEO-c/BES||| Workshop, Beijing, Jan.13-15, 2004

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Spettroscopia dei Quark Leggeri

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Exotics & Glueballs

QCD suggests the existence of non states like:

Glueballs (gg,ggg): mesons made of bound gluons.

Hybrids ( ): qqbar pairs with an excited gluon.

Multiquark states ( , , ) and/or meson molecules.

qq

qqg

qqqq qqqqqq qqqqq

Many new states foreseen New multiplets !Possible mixing with the standard mesons (especially for glueballs).

Mass range (from lattice QCD predictions): > 1.5 GeV

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Exotic Signatures

Possible signatures for the exotics states: Exotics quantum numbers

JPC = 0+-, 1-+, 2+-, etc B=1 and S=1 (no standard baryons or mesons)

No place in the standard meson nonets Decay width not compatible with QCD predictions for standard states Enhanced production in gluon rich environments (for glueballs):

Central production pp annihilation J/ψ radiative decays

suppressed production (for glueballs)

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 27

Experimental strategy

For example for Glueball search one exploits the preferred production reactions like:

Central production (DPE)Results: WA102, GamsFuture: GTeV (?) , HERAg (No)

pp annihilationResults: Obelix, Crystal Barrel,BNLFuture: PANDA

J/ψ radiative decaysResults: DM2, MarkFuture: BES (?)

suppressed productionResults: LEP experiments

c

c

e -

e+e+e+e+

1

2

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For the quantum numbers and the decay width determination coupled channel and spin-parity analyses are mandatory !

pp+-0

ppK+K-0

ppK±K0±

LH NP LP

1.500.000 Ev.

68.000 Ev.

41.000 Ev.

Obelix

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 29

Glueballs

Lightest states predicted by Lattice QCD: JPC = 0++,2++,0-+

-Mass (G.B. West 1997) : m(0++) < m(2++) < m(0-

+)

-Mixing with the scalar nonet!

Best candidate for the 0++ glueball: f0(1500).

* Morningstar & Peardon 1999

qq

E692pp pp(KsKs)

WA102pp pp(K+K-)

M2(+-)

OBELIX(pp)1S0

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 30

Hybrids

Light states predicted with Mass ~ 2GeV.Best candidates:

OBELIXpp ±±

Exotic number: JPC = 1-+

M = 1370 MeV

Seen also by Crystal Barrel in the pn reaction.

η(1490): JPC = 0-+

Problem: the masses of the candidates are too low !

E852p p

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 31

Multiquark states

Θ+(1530) → nK+ or pK0

Ξ-- → Ξ-π- or -K- Ξ+ → Ξ0π+ or +K0

ddssu uussd

uudds

The anti-decuplet proposed by Diakonov, Petrov & Polyakov (Z.Phys.A359 (1997) 305) with the three exotic baryons at the corners - requiring the indicated five valence quarks - and their decay modes.

Masses: 1530 MeV and 2070 MeV

invariant mass [GeV/c2]

even

ts

CLAS SPring-8

Many evidence, but small significance. Not yet clear !

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 321S 0

1 -+

- 2 + +

3P 2

1 + +

3P 1

0 + +

3P 0

1 + -

1P 1

1 - -

3 S 1

0 - +

2 .0

1 .5

1 .0

0 .5

0 .0

GeV

01 /21 01 /21 01 /21 01 /21 01 /21 01 /21 -

multipletti qqcandidati chiralicandidatistati gluonicicandidati ibridicandidati 4 quark

n=1

n=2

Molti candidati e molto lavoro da fare per chiarire la situazione !

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 33

Charmonium Hybrids

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 34

Charmonium Hybrids

• Fluxtube-Modell predicts DD** decays– if mH<4,29 GeV

H<50 MeV

• Some exotics can decay neither to DD nor to DD*– e.g.: JPC(H)=0+-

• fluxtube allowedJ/f2, J/()S,h1c

• fluxtube forbiddenc0,c0,c2,c2,ch1

– Small number of final states with small phasespace

CLEO

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 35

Charmonium Hybrids

•Gluon rich process creates gluonic excitation in a direct way

– ccbar requires the quarks to annihilate (no rearrangement)

– yield comparable tocharmonium production

•2 complementary techniques– Production

(Fixed-Momentum)– Formation

(Broad- and Fine-Scans)

•Momentum range for a survey – p ~15 GeV

ProductionAll Quantumnumberspossible

RecoilMeson

FormationQuantumnumberslike pp

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Fattori di Forma del Protone nella Regione Timelike

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 37

Proton Timelike Form Factors

The electromagnetic form factors of the proton in the time-like region

can be extracted from the cross section for the process:

pp e+e-

First order QED predicts:

Data at high Q2 are crucial to test the QCD predictions for the

asymptotic behavior of the form factors and the spacelike-timelike

equality at corresponding values of Q2.

*22

2*22

222

* cos14

cos12cos

E

pM G

s

mG

xsc

d

d

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 38

Predictions of nucleon form factors are applicable up to high Q2 in both the

spacelike and timelike regions.• Perturbative QCD and analyticity relate timelike and spacelike form factors,

predicting a continuous transition and spacelike-timelike equality at high Q2.• At high Q2 PQCD predicts:

F1 and F2 are the Dirac and Pauli form factors respectively.

• PQCD and analyticity predict:

There are several unexpected features in the existing data which deserve further

experimental investigation:• Threshold Q2 dependence.• High Q2 predictions.• Resonant structures.

6

222

24

222

1

)()(

)()(

Q

QQF

Q

QQF ss

25.022

u

dp

M

nM

q

q

G

G

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 39

Threshold Q2 Dependence

Steep behaviour nearthreshold observed byPS 170 at LEAR

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 40

High-Q2 predictions

The dashed line is the PQCD fit.

The dot-dashed line represents the dipole behaviour of the form factor in the spacelike region for the samevalues of |Q|2.

The expected Q2 behaviour is reached quite early, however there is a factor of two between timelike and spacelike data measured at the same |Q|2.

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 41

Resonant Structures

The dip in the total multihadronic cross section and the steep variation of the proton form factor near threshold may be fitted with a narrow vector meson resonance, with a mass M 1.87 GeV and a width 10-20 MeV, consistent with an NN bound state.

These considerations strongly support the importance of a new measurement of the neutron proton timelike form factors with much higher statistics than previous work and with the capability of separately determining the electric andmagnetic form factors.

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 42

Measurement of the Form Factor

22

22

*cos

*cos

2

0

4

2

)*(cosmax

max

Ep

Mp

acc

GBs

mGA

s

dd

dd

E835 statistics not sufficient to measure the angular distribution (andthus determine GE and GM separately. Calculate GM under two hypotheses:• (a) GE = GM

• (b) GE contribution negligible

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 43

The dashed line is the PQCD fit:

222 ln

ss

CG

p

M

E835 Form Factor Measurement

s

(GeV2)

102|GM|

(a)

102 |GM|

(b)

11.63

12.43

11.018.007.016.074.1

12.020.008.017.094.1

08.015.005.013.048.1

09.017.005.014.063.1

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Future Measurements of the Proton Timelike Form Factors

• Measurements at e+e- machines (to be checked):– BaBar– Belle– CLEO-III/CLEO-C– BES– Daphne– VEPP

• Measurements at pp machines:– PANDA

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Roma 15/03/2004 Fisica Adronica 45

Mesoni e Barioni Charmati

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Charm ...the issues

• Lifetime • Rare decays• Mixing• Semileptonic sector• Hadronic decays (Dalitz plot)• Leptonic decays• Multi-body channels (4,5,6 bodies!) • Charm Baryons• D* spectroscopy

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Beyond the Standard Model:the clue from charm ...

• Precision study of b and c decays

deviations in expected behaviour of

b and c quarks evidence for new physics +

will elucidate new physics if found elsewhere• Rare decays• Mixing & CPV

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•To use the full power of b and c decays, theoretical calculations of strong interactions must be used.

The lattice gauge approach promises precision calculations that must be confronted with data

•Precision measurements of the D+ and Ds decay constants

•Semileptonic charm decay measurements Vcd and Vcs directly as well as input on hadronic matrix element

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Direct signatures for new physics

in charm decays

Bigi-Sanda hep-ph/9909479“A priori it is quite conceivable that qualitatively different forcesdrive the decays of up-type and down-type quarks .More specifically, non-Standard-Model forces might exhibita very different pattern for the two classes of quarks”.

Charm decays are the only up-type quarks that allow to probe this physics:non-strange light flavour hadrons do notallow for oscillations and top-flavoured hadrons do not evenform in a practical way

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Mixing & CPVMotivation: suppressed in the charm sector in the SM. If “measured”, would suggest SM extension

BaBar measurement is @ 57.1 fb-1

;2

Mx y

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• New limits expected by BaBar and Belle• Cleo-c @ 95% C.L.

• CP violation – Direct CP violation in D0 and D+

– Indirect CP violation in D0 decays– CP violation measurements exploiting the quantum

coherence of the D0 D0 produced pair (3770) DD ; JP=1-

– CP violation asymmetry sensitivity

ACP<0.01 @ Cleo-c and Beauty Factories

2 2( ) / 2 0.01Dr x y

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Rare decays

( ,

,

)sD D h

h K

FOCUS improved results by a factor of 1.7 –14: approaching theoretical predictions for some of the modes but still far for the majority

CDF and D0 can trigger on dimuons promising

Motivation: lepton number violation studyinvestigation of long range effects and SM extension

CDF Br(D0+-)<2.4 10-6 @ 90% C.L.is the best limit for this mode (65 pb-1 data)

Cleo-c sensitivity 10-6

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Roma 15/03/2004 53

Leptonic decays

Motivations: decay constants measurements

Lattice predicts fB/fD & fBs/fDs with small errors

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Roma 15/03/2004 54

Hadronic and semileptonic decays

semileptonic decays are the easiest way to determine CKM elements:QCD effects contained in form factors.Comparison with LGT and quark model calculations!

• Over constrain the “Unitarity Triangle”

Inconsistencies New Physics

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55 Roma 15/03/2004

Status of CKM MatrixVub/Vub 17%

lB

l

D

Vcd/Vcd 7%lD

Vcs/Vcs =11%l

B D

Vcb/Vcb 5%

Bd Bd

Vtd/Vtd =36%

Bs Bs

Vts/Vts 39%

Vus/Vus =1%

l Vud/Vud 0.1%

e

pn

Vtb/Vtb 29%

t

b

W

Current VCKM

From directMeasurements-no unitarity imposed

CLEO-c will redefine 2nd generation elementsAnd enable improvements in 3rd generation

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Potential Impact on VCKM

Vub/Vub 17%lB

l

D

Vcd/Vcd 7%

lD

Vcs/Vcs 11%l

B D

Vcb/Vcb 5%

Bd Bd

Vtd/Vtd 36%

Bs Bs

Vts/Vts 39%

Vus/Vus 1%

l Vud/Vud 0.1%

e

pn

Vtb/Vtb 29%

t

b

W

CLEO-c will redefine 2nd generation elementsAnd enable improvements in 3rd generation

Current VCKM

From directMeasurements-no unitarity imposed

2%

2%

5%

5%

5%

3%

Future VCKM

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Roma 15/03/2004 57

Summary of reach

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D. Bettoni - The Panda experiment 58

The GSI future project

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D. Bettoni - The Panda experiment 59

Research activities at the future GSI facility

• Structure and dynamics of nuclei: Radioactive beams– Nuclear matter, nuclear astrophysics, fundamental symmetries

• Nuclear Matter and QGP: Relativistic HI Beams– Nuclear phase diagram,compressed nuclear/strange matter,

deconfinement and chiral symmetry

• Hadron structure and quark gluon dynamics: Antiprotons– Non perturbative QCD, quark-gluon degrees of freedom,

confinement and chiral symmetry, hypernuclear physics

• Physics of dense plasmas and bulk matter: Bunch Compression– Properties of high-density plasmas, phase transitions and

equation of state, Laser-ion interactions with and in plasmas.

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D. Bettoni - The Panda experiment 60

Antiproton Physics Program

• Charmonium Spectroscopy. Precision measurement of masses, widths and branching ratios of all (cc) states (hydrogen atom of QCD).

• Search for gluonic excitations (hybrids, glueballs) in the charmonium mass range (3-5 GeV/c2).

• Search for modifications of meson properties in the nuclear medium, and their possible relation to the partial restoration of chiral symmetry for light quarks.

• Precision -ray spectroscopy of single and double hypernuclei, to extract information on their structure and on the hyperon-nucleon and hyperon-hyperon interaction.

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D. Bettoni - The Panda experiment 61

The GSI p Facility

HESR = High Energy Storage Ring

• Production rate 2x107/sec• Pbeam = 1 - 15 GeV/c• Nstored = 5x1010 p

High luminosity mode• Luminosity = 2x1032 cm-2s-1 • dp/p~10-4 (stochastic cooling)

High resolution mode• dp/p~10-5 (el. cooling < 8 GeV/c)• Luminosity = 1031 cm-2s-1

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D. Bettoni - The Panda experiment 62

QCD Systems to be studied in Panda

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D. Bettoni - The Panda experiment 63

The detector

• Detector Requirements:– (Nearly) 4 solid angle coverage (partial wave analysis)– High-rate capability (2×107 annihilations/s)– Good PID (, e, µ, , K, p)– Momentum resolution ( 1 %)– Vertex reconstruction for D, K0

s, – Efficient trigger– Modular design

• For Charmonium:– Pointlike interaction region– Lepton identification– Excellent calorimetry

• Energy resolution• sensitivity to low-energy photons

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D. Bettoni - The Panda experiment 64

Panda Detector Concept

target spectrometer forward spectrometer

micro vertexdetector

electromagneticcalorimeter

DIRC

straw tubetracker

mini driftchambers

muon counter

Solenoidalmagnet

iron yoke

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D. Bettoni - The Panda experiment 65

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D. Bettoni - The Panda experiment 66

Cost - Schedules

• Civil Construction 225 M€ Accelerator Components 265 M€ Detectors 185 M€ (Panda 31 M€) TOTAL 675 M€• HESR and 4 MeV e-cooling: end 2009• SIS200 and 8 MeV e-cooling: end 2011• Panda data taking ~2011• Activities in 2004

– Letter of Intent due end 2003– Refine physics. Prepare physics book.

• GSI physics workshop. GSI 13-17 Oct 2003• Frascati Workshop March 2004

– Finalize detector design.– Prepare TDR.

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D. Bettoni - The Panda experiment 67

PANDA CollaborationPANDA Collaboration

•At present a group of 150 physicists

from 40 institutions of 9 Countries.

Bochum, Bonn, Brescia, Catania, Cracow, Dresden, Dubna I + II, Edinburg, Erlangen,

Ferrara, Frascati, Franhfurt, Genova, Giessen, Glasgow, KVI Groningen, GSI, FZ Jülich I + II,

Los Alamos, Mainz, Milano, TU München, Münster, Northwestern, BINP Novosibirsk, Pavia,

Silesia, Stockolm, Torino I + II, Torino Politecnico,Trieste, TSL Uppsala, Tübingen,

Uppsala, SINS Warsaw, AAS Wien

Bochum, Bonn, Brescia, Catania, Cracow, Dresden, Dubna I + II, Edinburg, Erlangen,

Ferrara, Frascati, Franhfurt, Genova, Giessen, Glasgow, KVI Groningen, GSI, FZ Jülich I + II,

Los Alamos, Mainz, Milano, TU München, Münster, Northwestern, BINP Novosibirsk, Pavia,

Silesia, Stockolm, Torino I + II, Torino Politecnico,Trieste, TSL Uppsala, Tübingen,

Uppsala, SINS Warsaw, AAS Wien

http://www.gsi.de/hesr/panda

Spokesperson: Ulrich Wiedner - Uppsala

Austria - Germany – Italy – Netherlands – Poland – Russia – Sweden – U.K. – U.S.

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D. Bettoni - The Panda experiment 68

Attività dei Gruppi Italiani

• Ferrara (gruppo ex E835, attualmente in BaBar)– Partecipazione a Panda: fisica del charmonio, tracciamento– Attività prevista nel 2004 (0.2 FTE): partecipazione a gruppi di

studio e riunioni di collaborazione; collaborazione nella scrittura del physics book (D.Bettoni editore della parte sul charmonio); collaborazione scrittura TDR; simulazione charmonio.

• Torino (gruppo Compass)– Partecipazione a Panda: rivelatore per µ (tipo RICHWall), DVCS,

D-Y.– Attività prevista nel 2004 (1 FTE +1 dott.): partecipazione a

gruppi di studio e riunioni di collaborazione; collaborazione nella scrittura del physics book e TDR; simulazione reazioni Drell-Yan.

• Trieste (gruppo Compass)– Partecipazione a Panda: RICH.– Attività prevista nel 2004 (0.2 FTE): partecipazione a gruppi di

studio e riunioni di collaborazione