Measurement of the e⁺e⁻ → π⁺π⁻ cross section between 600 and 900 MeV using initial state radiation

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• 作者：BESIII CollaborationM. Ablikim^a ; M.N. Achasovⁱ ; ⁶ ; X.C. Ai^a ; O. Albayrak^e ; M. Albrecht^d ; D.J. Ambrose^av ; A. Amoroso^ba ; ^bc ; F.F. An^a ; Q. An^ax ; ¹ ; J.Z. Bai^a ; R. Baldini Ferroli^t ; Y. Ban^ag ; D.W. Bennett^s ; J.V. Bennett^e ; M. Bertani^t ; D. Bettoni^v ; J.M. Bian^au ; F. Bianchi^ba ; ^bc ; E. Boger^y ; ⁴ ; I. Boyko^y ; R.A. Briere^e ; H. Cai^be ; X. Cai^a ; ¹ ; O. Cakir^ap ; ² ; A. Calcaterra^t ; G.F. Cao^a ; S.A. Cetin^aq ; J.F. Chang^a ; ¹ ; G. Chelkov^y ; ⁴ ; ⁵ ; G. Chen^a ; H.S. Chen^a ; H.Y. Chen^b ; J.C. Chen^a ; M.L. Chen^a ; ¹ ; S.J. Chen^ae ; X. Chen^a ; ¹ ; X.R. Chen^ab ; Y.B. Chen^a ; ¹ ; H.P. Cheng^q ; X.K. Chu^ag ; G. Cibinetto^v ; H.L. Dai^a ; ¹ ; J.P. Dai^aj ; A. Dbeyssiⁿ ; D. Dedovich^y ; Z.Y. Deng^a ; A. Denig^x ; ^{denig@kph.uni-mainz.de" class="auth_mail" title="E-mail the corresponding author} ; I. Denysenko^y ; M. Destefanis^ba ; ^bc ; F. De Mori^ba ; ^bc ; Y. Ding^ac ; C. Dong^af ; J. Dong^a ; ¹ ; L.Y. Dong^a ; M.Y. Dong^a ; ¹ ; S.X. Du^bg ; P.F. Duan^a ; E.E. Eren^aq ; J.Z. Fan^ao ; J. Fang^a ; ¹ ; S.S. Fang^a ; X. Fang^ax ; ¹ ; Y. Fang^a ; L. Fava^bb ; ^bc ; F. Feldbauer^x ; G. Felici^t ; C.Q. Feng^ax ; ¹ ; E. Fioravanti^v ; M. Fritschⁿ ; ^x ; C.D. Fu^a ; Q. Gao^a ; X.Y. Gao^b ; Y. Gao^ao ; Z. Gao^ax ; ¹ ; I. Garzia^v ; K. Goetzen^j ; W.X. Gong^a ; ¹ ; W. Gradl^x ; M. Greco^ba ; ^bc ; M.H. Gu^a ; ¹ ; Y.T. Gu^l ; Y.H. Guan^a ; A.Q. Guo^a ; L.B. Guo^ad ; Y. Guo^a ; Y.P. Guo^x ; Z. Haddadi^aa ; A. Hafner^x ; S. Han^be ; X.Q. Hao^o ; F.A. Harris^at ; K.L. He^a ; X.Q. He^aw ; T. Held^d ; Y.K. Heng^a ; ¹ ; Z.L. Hou^a ; C. Hu^ad ; H.M. Hu^a ; J.F. Hu^ba ; ^bc ; T. Hu^a ; ¹ ; Y. Hu^a ; G.M. Huang^f ; G.S. Huang^ax ; ¹ ; J.S. Huang^o ; X.T. Huang^ai ; Y. Huang^ae ; T. Hussain^az ; Q. Ji^a ; Q.P. Ji^af ; X.B. Ji^a ; X.L. Ji^a ; ¹ ; L.W. Jiang^be ; X.S. Jiang^a ; ¹ ; X.Y. Jiang^af ; J.B. Jiao^ai ; Z. Jiao^q ; D.P. Jin^a ; ¹ ; S. Jin^a ; T. Johansson^bd ; A. Julin^au ; N. Kalantar-Nayestanaki^aa ; X.L. Kang^a ; X.S. Kang^af ; M. Kavatsyuk^aa ; B.C. Ke^e ; P. Kiese^x ; R. Kliemtⁿ ; B. Kloss^x ; ^{kloss@uni-mainz.de" class="auth_mail" title="E-mail the corresponding author} ; O.B. Kolcu^aq ; ⁹ ; B. Kopf^d ; M. Kornicer^at ; W. Kü ; hn^z ; A. Kupsc^bd ; J.S. Lange^z ; M. Lara^s ; P. Larinⁿ ; C. Leng^bc ; C. Li^bd ; Cheng Li^ax ; ¹ ; D.M. Li^bg ; F. Li^a ; ¹ ; F.Y. Li^ag ; G. Li^a ; H.B. Li^a ; J.C. Li^a ; Jin Li^ah ; K. Li^ai ; K. Li^m ; Lei Li^c ; P.R. Li^as ; T. Li^ai ; W.D. Li^a ; W.G. Li^a ; X.L. Li^ai ; X.M. Li^l ; X.N. Li^a ; ¹ ; X.Q. Li^af ; Z.B. Li^an ; H. Liang^ax ; ¹ ; Y.F. Liang^al ; Y.T. Liang^z ; G.R. Liao^k ; D.X. Linⁿ ; B.J. Liu^a ; C.X. Liu^a ; F.H. Liu^ak ; Fang Liu^a ; Feng Liu^f ; H.B. Liu^l ; H.H. Liu^p ; H.H. Liu^a ; H.M. Liu^a ; J. Liu^a ; J.B. Liu^ax ; ¹ ; J.P. Liu^be ; J.Y. Liu^a ; K. Liu^ao ; K.Y. Liu^ac ; L.D. Liu^ag ; P.L. Liu^a ; ¹ ; Q. Liu^as ; S.B. Liu^ax ; ¹ ; X. Liu^ab ; Y.B. Liu^af ; Z.A. Liu^a ; ¹ ; Zhiqing Liu^x ; ^{liu@kph.uni-mainz.de" class="auth_mail" title="E-mail the corresponding author} ; H. Loehner^aa ; X.C. Lou^a ; ¹ ; ⁸ ; H.J. Lu^q ; J.G. Lu^a ; ¹ ; Y. Lu^a ; Y.P. Lu^a ; ¹ ; C.L. Luo^ad ; M.X. Luo^bf ; T. Luo^at ; X.L. Luo^a ; ¹ ; X.R. Lyu^as ; F.C. Ma^ac ; H.L. Ma^a ; L.L. Ma^ai ; Q.M. Ma^a ; T. Ma^a ; X.N. Ma^af ; X.Y. Ma^a ; ¹ ; F.E. Maasⁿ ; M. Maggiora^ba ; ^bc ; Y.J. Mao^ag ; Z.P. Mao^a ; S. Marcello^ba ; ^bc ; J.G. Messchendorp^aa ; J. Min^a ; ¹ ; R.E. Mitchell^s ; X.H. Mo^a ; ¹ ; Y.J. Mo^f ; C. Morales Moralesⁿ ; K. Moriya^s ; N.Yu. Muchnoiⁱ ; ⁶ ; H. Muramatsu^au ; Y. Nefedov^y ; F. Nerlingⁿ ; I.B. Nikolaevⁱ ; ⁶ ; Z. Ning^a ; ¹ ; S. Nisar^h ; S.L. Niu^a ; ¹ ; X.Y. Niu^a ; S.L. Olsen^ah ; Q. Ouyang^a ; ¹ ; S. Pacetti^u ; P. Patteri^t ; M. Pelizaeus^d ; H.P. Peng^ax ; ¹ ; K. Peters^j ; J. Pettersson^bd ; J.L. Ping^ad ; R.G. Ping^a ; R. Poling^au ; V. Prasad^a ; M. Qi^ae ; S. Qian^a ; ¹ ; C.F. Qiao^as ; L.Q. Qin^ai ; N. Qin^be ; X.S. Qin^a ; Z.H. Qin^a ; ¹ ; J.F. Qiu^a ; K.H. Rashid^az ; C.F. Redmer^x ; M. Ripka^x ; G. Rong^a ; Ch. Rosnerⁿ ; X.D. Ruan^l ; V. Santoro^v ; A. Sarantsev^y ; ⁷ ; M. Savrié ; ^w ; K. Schoenning^bd ; S. Schumann^x ; W. Shan^ag ; M. Shao^ax ; ¹ ; C.P. Shen^b ; P.X. Shen^af ; X.Y. Shen^a ; H.Y. Sheng^a ; W.M. Song^a ; M.R. Shepherd^s ; X.Y. Song^a ; S. Sosio^ba ; ^bc ; S. Spataro^ba ; ^bc ; G.X. Sun^a ; J.F. Sun^o ; S.S. Sun^a ; Y.J. Sun^ax ; ¹ ; Y.Z. Sun^a ; Z.J. Sun^a ; ¹ ; Z.T. Sun^s ; C.J. Tang^al ; X. Tang^a ; I. Tapan^ar ; E.H. Thorndike^av ; M. Tiemens^aa ; M. Ullrich^z ; I. Uman^aq ; G.S. Varner^at ; B. Wang^af ; D. Wang^ag ; D.Y. Wang^ag ; K. Wang^a ; ¹ ; L.L. Wang^a ; L.S. Wang^a ; M. Wang^ai ; P. Wang^a ; P.L. Wang^a ; S.G. Wang^ag ; W. Wang^a ; ¹ ; X.F. Wang^ao ; Y.D. Wangⁿ ; Y.F. Wang^a ; ¹ ; Y.Q. Wang^x ; Z. Wang^a ; ¹ ; Z.G. Wang^a ; ¹ ; Z.H. Wang^ax ; ¹ ; Z.Y. Wang^a ; T. Weber^x ; D.H. Wei^k ; J.B. Wei^ag ; P. Weidenkaff^x ; S.P. Wen^a ; U. Wiedner^d ; M. Wolke^bd ; L.H. Wu^a ; Z. Wu^a ; ¹ ; L.G. Xia^ao ; Y. Xia^r ; D. Xiao^a ; H. Xiao^ay ; Z.J. Xiao^ad ; Y.G. Xie^a ; ¹ ; Q.L. Xiu^a ; ¹ ; G.F. Xu^a ; L. Xu^a ; Q.J. Xu^m ; X.P. Xu^am ; L. Yan^ax ; ¹ ; W.B. Yan^ax ; ¹ ; W.C. Yan^ax ; ¹ ; Y.H. Yan^r ; H.J. Yang^aj ; H.X. Yang^a ; L. Yang^be ; Y. Yang^f ; Y.X. Yang^k ; M. Ye^a ; ¹ ; M.H. Ye^g ; J.H. Yin^a ; B.X. Yu^a ; ¹ ; C.X. Yu^af ; J.S. Yu^ab ; C.Z. Yuan^a ; W.L. Yuan^ae ; Y. Yuan^a ; A. Yuncu^aq ; ³ ; A.A. Zafar^az ; A. Zallo^t ; Y. Zeng^r ; B.X. Zhang^a ; B.Y. Zhang^a ; ¹ ; C. Zhang^ae ; C.C. Zhang^a ; D.H. Zhang^a ; H.H. Zhang^an ; H.Y. Zhang^a ; ¹ ; J.J. Zhang^a ; J.L. Zhang^a ; J.Q. Zhang^a ; J.W. Zhang^a ; ¹ ; J.Y. Zhang^a ; J.Z. Zhang^a ; K. Zhang^a ; L. Zhang^a ; X.Y. Zhang^ai ; Y. Zhang^a ; Y.N. Zhang^as ; Y.H. Zhang^a ; ¹ ; Y.T. Zhang^ax ; ¹ ; Yu Zhang^as ; Z.H. Zhang^f ; Z.P. Zhang^ax ; Z.Y. Zhang^be ; G. Zhao^a ; J.W. Zhao^a ; ¹ ; J.Y. Zhao^a ; J.Z. Zhao^a ; ¹ ; Lei Zhao^ax ; ¹ ; Ling Zhao^a ; M.G. Zhao^af ; Q. Zhao^a ; Q.W. Zhao^a ; S.J. Zhao^bg ; T.C. Zhao^a ; Y.B. Zhao^a ; ¹ ; Z.G. Zhao^ax ; ¹ ; A. Zhemchugov^y ; ⁴ ; B. Zheng^ay ; J.P. Zheng^a ; ¹ ; W.J. Zheng^ai ; Y.H. Zheng^as ; B. Zhong^ad ; L. Zhou^a ; ¹ ; X. Zhou^be ; X.K. Zhou^ax ; ¹ ; X.R. Zhou^ax ; ¹ ; X.Y. Zhou^a ; K. Zhu^a ; K.J. Zhu^a ; ¹ ; S. Zhu^a ; S.H. Zhu^aw ; X.L. Zhu^ao ; Y.C. Zhu^ax ; ¹ ; Y.S. Zhu^a ; Z.A. Zhu^a ; J. Zhuang^a ; ¹ ; L. Zotti^ba ; ^bc ; B.S. Zou^a ; J.H. Zou^a
• 关键词：Hadronic cross section ; Muon anomaly ; Initial state radiation ; Pion form factor ; BESIII
• 刊名：Physics Letters B
• 出版年：2016
• 出版时间：10 February 2016
• 年：2016
• 卷：753
• 期：Complete
• 页码：629-638
• 全文大小：706 K

文摘

We extract the class="mathmlsrc">class="formulatext stixSupport mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S0370269315008990&_mathId=si1.gif&_user=111111111&_pii=S0370269315008990&_rdoc=1&_issn=03702693&md5=5f4df44c94811537ac03e01cd3f769bd" title="Click to view the MathML source">e⁺e⁻→π⁺π⁻class="mathContainer hidden">class="mathCode">$e^{+}{e}^{-}\to {\pi }^{+}{\pi }^{-}$ cross section in the energy range between 600 and 900 MeV, exploiting the method of initial state radiation. A data set with an integrated luminosity of class="mathmlsrc">class="formulatext stixSupport mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S0370269315008990&_mathId=si2.gif&_user=111111111&_pii=S0370269315008990&_rdoc=1&_issn=03702693&md5=473f199a82a72e0a610b03d5d6737c65" title="Click to view the MathML source">2.93 fb⁻¹class="mathContainer hidden">class="mathCode">$2.93{\text{fb}}^{-1}$ taken at a center-of-mass energy of 3.773 GeV with the BESIII detector at the BEPCII collider is used. The cross section is measured with a systematic uncertainty of 0.9%. We extract the pion form factor class="mathmlsrc">class="formulatext stixSupport mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S0370269315008990&_mathId=si114.gif&_user=111111111&_pii=S0370269315008990&_rdoc=1&_issn=03702693&md5=f8143485976ee1aac233bacebbcefbb8" title="Click to view the MathML source">|F_π|²class="mathContainer hidden">class="mathCode">${|F_{\pi }|}^2$ as well as the contribution of the measured cross section to the leading-order hadronic vacuum polarization contribution to class="mathmlsrc">class="formulatext stixSupport mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S0370269315008990&_mathId=si4.gif&_user=111111111&_pii=S0370269315008990&_rdoc=1&_issn=03702693&md5=5ea7c9a9ccf043ce618c24cf6246470c" title="Click to view the MathML source">(g−2)_μclass="mathContainer hidden">class="mathCode">${(g-2)}_{\mu }$. We find this value to be class="mathmlsrc">title="View the MathML source" class="mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S0370269315008990&_mathId=si5.gif&_user=111111111&_pii=S0370269315008990&_rdoc=1&_issn=03702693&md5=2e10b9ce820ac804f84b8a11d869b90c">class="imgLazyJSB inlineImage" height="21" width="345" alt="View the MathML source" title="View the MathML source" src="/sd/grey_pxl.gif" data-inlimgeid="1-s2.0-S0370269315008990-si5.gif">class="mathContainer hidden">class="mathCode">$a_{\mu }^{\pi \pi ,\mathrm{LO}}(600\text{–}900\text{MeV})=(368.2\pm {2.5}_{\mathrm{stat}}\pm {3.3}_{\mathrm{sys}})\cdot {10}^{-10}$, which is between the corresponding values using the BaBar or KLOE data.