Measurement of CP Violation using B0->D(*)+-D(s)+- decays at LHCb

This thesis presents two analysis, performed using data collected by the LHCb experiment, operating at the Large Hadron Collider accelerator at CERN. The first is the measurement of the CP violation observables S(D+D-) and C(D+D-) in the decays of B0 and anti-B0 mesons to the D+D- final state using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 3 fb-1 collected in proton-proton collision at center of mass energies of 7-8 TeV, and resulting in S(D+D-) = -0.54(+0.17)(-0.16)(stat) +- 0.05(syst) C(D+D-) = 0.26(+0.18)(-0.17)(stat) +- 0.02(syst) This result combined with the constraint coming from B0 -> J/ψ K0s measurements, allows to constrain the phase shift ΔΦ to world's most precise value of ΔΦ =-0.16(+0.19)(-0.21) rad, implying only small contribution from higher-order Standard Model corrections. The second aims to measure the CP violation observables S(D*+D-), C(D*+D-), ΔS(D*+D-) and ΔC(D*+D-) in the decays of B0 and anti-B0 mesons to the D*+D- final state using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 5 fb-1 collected at the LHCb experiment in proton-proton collision at center of mass energies of 7-8 TeV and 13-14 TeV, using a flavour-tagged, decay-time dependent analysis. From the preliminary results obtained it is possibile to estimate the expected sensitivity for the CP observables, it results to be σ(S(D*+D-)) = 0.09 σ(ΔS(D*+D-))=0.09

In questa tesi viene presentato il lavoro di due analisi, entrambe svolte all'interno della collaborazione LHCb, uno degli esperimenti presenti al Large Hadron Collider del CERN di Ginevra. La prima analisi riguarda la misura delle osservabili di violazione di CP S(D+D-) e C(D+D-) nei decadimenti di mesoni B0 e anti-B0 nello stato finale D+D- . Per l'analisi è stato utilizzato un campione dati corrispondente ad una luminosità integrata di 3 fb-1, raccolto in collisioni protone-protone per energie nel centro di massa di 7-8 TeV rispettivamente. Il risultato ottenuto per le osservabili è il seguente: S(D+D-) = -0.54(+0.17)(-0.16)(stat) +- 0.05(syst) C(D+D-) = 0.26(+0.18)(-0.17)(stat) +- 0.02(syst) Questo risultato, combinato con il vincolo proveniente dalle misure nel canale B0 -> J/ψ K0s, permette di determinare il valore della differenza di fase ΔΦ ottenendo il valore più preciso al mondo, corrispondente a ΔΦ=-0.16(+0.19)(-0.21) rad. Questo risultato indica piccoli contributi per le correzioni di ordine superiore del Modello Standard. La seconda analisi presentata ha lo scopo di misurare le osservabili di violazione di CP S(D*+D-), C(D*+D-), ΔS(D*+D-) e ΔC(D*+D-) nei decadimenti di mesoni B0 e anti-B0 nello stato finale D*+D-. Per l'analisi viene utilizzato un campione dati corrispondente ad una luminosità integrata di 5 fb-1, raccolto dall'esperimento LHCb in collisioni protone-protone per energie nel centro di massa di 7-8 Tev e 13-14 TeV rispettivamente. Utilizzando i risultati preliminari ottenuti dall'analisi si stima che la sensitività attesa per le osservabili di CP è σ(S(D*+D-)) = 0.09 σ(ΔS(D*+D-))=0.09