Amplitude analysis and branching-fraction measurement of $D^{+}_{s}\rightarrow K^{0}_{S}K^{-}π^{+}π^{+}$

M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, S. Ahmed, M. Albrecht, R. Aliberti, A. Amoroso, M. R. An, Q. An, X. H. Bai, Y. Bai, O. Bakina, R. Baldini Ferroli, I. Balossino, Y. Ban, K. Begzsuren, N. Berger, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, J. Bloms, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, J. F. Chang, W. L. Chang, G. Chelkov, D. Y. Chen, G. Chen, H. S. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, X. R. Chen, Y. B. Chen, Z. J Chen, W. S. Cheng, G. Cibinetto, F. Cossio, X. F. Cui, H. L. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, Y. Ding, C. Dong, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, S. X. Du, Y. L. Fan, J. Fang, S. S. Fang, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. G. Gao, I. Garzia, P. T. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A Gilman, K. Goetzen, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, M. Greco, L. M. Gu, M. H. Gu, S. Gu, Y. T. Gu, C. Y Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, T. T. Han, W. Y. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, N H"usken, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, T. Held, Y. K. Heng, C. Herold, M. Himmelreich, T. Holtmann, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, L. Q. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Z. Huang, T. Hussain, W. Ikegami Andersson, W. Imoehl, M. Irshad, S. Jaeger, S. Janchiv, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, H. B. Jiang, X. S. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, T. Johansson, N. Kalantar-Nayestanaki, X. S. Kang, R. Kappert, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, I. K. Keshk, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kiuchi, R. Kliemt, L. Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kuemmel, M. Kuessner, A. Kupsc, M. G. Kurth, W. K"uhn, J. J. Lane, J. S. Lange, P. Larin, A. Lavania, L. Lavezzi, Z. H. Lei, H. Leithoff, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. Li, H. B. Li, H. J. Li, J. L. Li, J. Q. Li, J. S. Li, Ke Li, L. K. Li, Lei Li, P. R. Li, S. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. H. Li, X. L. Li, Z. Y. Li, H. Liang, H. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, L. Z. Liao, J. Libby, C. X. Lin, B. J. Liu, C. X. Liu, D. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huanhuan Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. L. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, Shuai Liu, T. Liu, W. M. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. Q. Liu, X. C. Lou, F. X. Lu, F. X. Lu, H. J. Lu, J. D. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, P. W. Luo, T. Luo, X. L. Luo, S. Lusso, X. R. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, L. L. Ma, M. M. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. T. Ma, X. X. Ma, X. Y. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, S. Maldaner, S. Malde, A. Mangoni, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, Z. X. Meng, J. G. Messchendorp, G. Mezzadri, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, Y. J. Mo, N. Yu. Muchnoi, H. Muramatsu, S. Nakhoul, Y. Nefedov, F. Nerling, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, P. Patteri, M. Pelizaeus, H. P. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, R. Poling, V. Prasad, H. Qi, H. R. Qi, K. H. Qi, M. Qi, T. Y. Qi, T. Y. Qi, S. Qian, W. B. Qian, Z. Qian, C. F. Qiao, L. Q. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, S. Q. Qu, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, V. Rodin, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, M. Rump, H. S. Sang, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, C. Schnier, K. Schoenning, M. Scodeggio, D. C. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, J. F. Shangguan, M. Shao, C. P. Shen, P. X. Shen, X. Y. Shen, H. C. Shi, R. S. Shi, X. Shi, X. D Shi, J. J. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, K. X. Su, P. P. Su, F. F. Sui, G. X. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, L. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, W. Y. Sun, X Sun, Y. J. Sun, Y. K. Sun, Y. Z. Sun, Z. T. Sun, Y. H. Tan, Y. X. Tan, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. X. Teng, V. Thoren, Y. T. Tian, I. Uman, B. Wang, C. W. Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, H. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, M. Wang, M. Z. Wang, Meng Wang, W. Wang, W. H. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. Q. Wang, Y. Y. Wang, Z. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, Zongyuan Wang, D. H. Wei, P. Weidenkaff, F. Weidner, S. P. Wen, D. J. White, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L. Wollenberg, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, X. Wu, Z. Wu, L. Xia, H. Xiao, S. Y. Xiao, Z. J. Xiao, X. H. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, T. Y. Xing, G. F. Xu, Q. J. Xu, W. Xu, X. P. Xu, Y. C. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Xu Yan, H. J. Yang, H. X. Yang, L. Yang, S. L. Yang, Y. X. Yang, Yifan Yang, Zhi Yang, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, T. Yu, C. Z. Yuan, L. Yuan, X. Q. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, A. Yuncu, A. A. Zafar, Y. Zeng, B. X. Zhang, Guangyi Zhang, H. Zhang, H. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, Jiawei Zhang, L. M. Zhang, L. Q. Zhang, Lei Zhang, S. Zhang, S. F. Zhang, Shulei Zhang, X. D. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. H. Zhang, Y. T. Zhang, Yan Zhang, Yao Zhang, Yi Zhang, Z. H. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, L. P. Zhou, Q. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. J. Zhu, W. J. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, B. S. Zou, J. H. Zou, BESIII Collaboration

Published 2021-02-07Version 1

Using 6.32 fb$^{-1}$ of $e^+e^-$ collision data collected by the BESIII detector at the center-of-mass energies between 4.178 and 4.226~GeV,~an amplitude analysis of the $D^{+}_{s}\rightarrow K^{0}_{S}K^{-}\pi^{+}\pi^{+}$ decays is performed for the first time to determine the intermediate-resonant contributions. The dominant component is the $D_s^+ \to K^*(892)^+\overline{K}^*(892)^0$ decay with a fraction of $(40.6\pm2.9_{\rm stat}\pm4.9_{\rm sys})$\%. %Our results of the amplitude analysis are used to obtain more accurate detection efficiency and allow measurement of $\mathcal{B}(D^{+}_{s}\rightarrow K^{0}_{S}K^{-}\pi^{+}\pi^{+}) = (1.46\pm0.05_{\rm stat}\pm0.05_{\rm sys}$)\%. Our results of the amplitude analysis are used to obtain a more precise measurement of the branching fraction of the $D^{+}_{s}\rightarrow K^{0}_{S}K^{-}\pi^{+}\pi^{+}$ decay, which is determined to be $(1.46\pm0.05_{\rm stat}\pm0.05_{\rm sys}$)\%.