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. 2021 Aug 20;127(8):082001.
doi: 10.1103/PhysRevLett.127.082001.

Observation of New Resonances Decaying to J/ψK^{+} and J/ψϕ

R Aaij  1 , C Abellán Beteta  2 , T Ackernley  3 , B Adeva  4 , M Adinolfi  5 , H Afsharnia  6 , C A Aidala  7 , S Aiola  8 , Z Ajaltouni  6 , S Akar  9 , J Albrecht  10 , F Alessio  11 , M Alexander  12 , A Alfonso Albero  13 , Z Aliouche  14 , G Alkhazov  15 , P Alvarez Cartelle  16 , S Amato  17 , Y Amhis  18 , L An  11 , L Anderlini  19 , A Andreianov  15 , M Andreotti  20 , F Archilli  21 , A Artamonov  22 , M Artuso  23 , K Arzymatov  24 , E Aslanides  25 , M Atzeni  2 , B Audurier  26 , S Bachmann  21 , M Bachmayer  27 , J J Back  28 , S Baker  29 , P Baladron Rodriguez  4 , V Balagura  26 , W Baldini  20   11 , J Baptista Leite  30 , R J Barlow  14 , S Barsuk  18 , W Barter  29 , M Bartolini  31 , F Baryshnikov  32 , J M Basels  33 , G Bassi  34 , B Batsukh  23 , A Battig  10 , A Bay  27 , M Becker  10 , F Bedeschi  34 , I Bediaga  30 , A Beiter  23 , V Belavin  24 , S Belin  35 , V Bellee  27 , K Belous  22 , I Belov  36 , I Belyaev  37 , G Bencivenni  38 , E Ben-Haim  39 , A Berezhnoy  36 , R Bernet  2 , D Berninghoff  21 , H C Bernstein  23 , C Bertella  11 , A Bertolin  40 , C Betancourt  2 , F Betti  41 , Ia Bezshyiko  2 , S Bhasin  5 , J Bhom  42 , L Bian  43 , M S Bieker  10 , S Bifani  44 , P Billoir  39 , M Birch  29 , F C R Bishop  16 , A Bitadze  14 , A Bizzeti  19 , M Bjørn  45 , M P Blago  11 , T Blake  28 , F Blanc  27 , S Blusk  23 , D Bobulska  12 , J A Boelhauve  10 , O Boente Garcia  4 , T Boettcher  46 , A Boldyrev  47 , A Bondar  48 , N Bondar  15   11 , S Borghi  14 , M Borisyak  24 , M Borsato  21 , J T Borsuk  42 , S A Bouchiba  27 , T J V Bowcock  3 , A Boyer  11 , C Bozzi  20 , M J Bradley  29 , S Braun  49 , A Brea Rodriguez  4 , M Brodski  11 , J Brodzicka  42 , A Brossa Gonzalo  28 , D Brundu  35 , A Buonaura  2 , C Burr  11 , A Bursche  35 , A Butkevich  50 , J S Butter  1 , J Buytaert  11 , W Byczynski  11 , S Cadeddu  35 , H Cai  43 , R Calabrese  20 , L Calefice  39   10 , L Calero Diaz  38 , S Cali  38 , R Calladine  44 , M Calvi  51 , M Calvo Gomez  52 , P Camargo Magalhaes  5 , A Camboni  13   52 , P Campana  38 , A F Campoverde Quezada  53 , S Capelli  51 , L Capriotti  41 , A Carbone  41 , G Carboni  54 , R Cardinale  31 , A Cardini  35 , I Carli  55 , P Carniti  51 , L Carus  33 , K Carvalho Akiba  1 , A Casais Vidal  4 , G Casse  3 , M Cattaneo  11 , G Cavallero  11 , S Celani  27 , J Cerasoli  25 , A J Chadwick  3 , M G Chapman  5 , M Charles  39 , Ph Charpentier  11 , G Chatzikonstantinidis  44 , C A Chavez Barajas  3 , M Chefdeville  56 , C Chen  57 , S Chen  35 , A Chernov  42 , V Chobanova  4 , S Cholak  27 , M Chrzaszcz  42 , A Chubykin  15 , V Chulikov  15 , P Ciambrone  38 , M F Cicala  28 , X Cid Vidal  4 , G Ciezarek  11 , P E L Clarke  58 , M Clemencic  11 , H V Cliff  16 , J Closier  11 , J L Cobbledick  14 , V Coco  11 , J A B Coelho  18 , J Cogan  25 , E Cogneras  6 , L Cojocariu  59 , P Collins  11 , T Colombo  11 , L Congedo  60 , A Contu  35 , N Cooke  44 , G Coombs  12 , G Corti  11 , C M Costa Sobral  28 , B Couturier  11 , D C Craik  46 , J Crkovská  61 , M Cruz Torres  30 , R Currie  58 , C L Da Silva  61 , E Dall'Occo  10 , J Dalseno  4 , C D'Ambrosio  11 , A Danilina  37 , P d'Argent  11 , A Davis  14 , O De Aguiar Francisco  14 , K De Bruyn  62 , S De Capua  14 , M De Cian  27 , J M De Miranda  30 , L De Paula  17 , M De Serio  60 , D De Simone  2 , P De Simone  38 , J A de Vries  63 , C T Dean  61 , D Decamp  56 , L Del Buono  39 , B Delaney  16 , H-P Dembinski  10 , A Dendek  64 , V Denysenko  2 , D Derkach  47 , O Deschamps  6 , F Desse  18 , F Dettori  35 , B Dey  43 , P Di Nezza  38 , S Didenko  32 , L Dieste Maronas  4 , H Dijkstra  11 , V Dobishuk  65 , A M Donohoe  66 , F Dordei  35 , A C Dos Reis  30 , L Douglas  12 , A Dovbnya  67 , A G Downes  56 , K Dreimanis  3 , M W Dudek  42 , L Dufour  11 , V Duk  68 , P Durante  11 , J M Durham  61 , D Dutta  14 , M Dziewiecki  21 , A Dziurda  42 , A Dzyuba  15 , S Easo  69 , U Egede  70 , V Egorychev  37 , S Eidelman  48 , S Eisenhardt  58 , S Ek-In  27 , L Eklund  12 , S Ely  23 , A Ene  59 , E Epple  61 , S Escher  33 , J Eschle  2 , S Esen  1 , T Evans  11 , A Falabella  41 , J Fan  57 , Y Fan  53 , B Fang  43 , S Farry  3 , D Fazzini  51 , P Fedin  37 , M Féo  11 , P Fernandez Declara  11 , A Fernandez Prieto  4 , J M Fernandez-Tenllado Arribas  13 , F Ferrari  41 , L Ferreira Lopes  27 , F Ferreira Rodrigues  17 , S Ferreres Sole  1 , M Ferrillo  2 , M Ferro-Luzzi  11 , S Filippov  50 , R A Fini  60 , M Fiorini  20 , M Firlej  64 , K M Fischer  45 , C Fitzpatrick  14 , T Fiutowski  64 , F Fleuret  26 , M Fontana  39 , F Fontanelli  31 , R Forty  11 , V Franco Lima  3 , M Franco Sevilla  49 , M Frank  11 , E Franzoso  20 , G Frau  21 , C Frei  11 , D A Friday  12 , J Fu  8 , Q Fuehring  10 , W Funk  11 , E Gabriel  1 , T Gaintseva  24 , A Gallas Torreira  4 , D Galli  41 , S Gambetta  11   58 , Y Gan  57 , M Gandelman  17 , P Gandini  8 , Y Gao  71 , M Garau  35 , L M Garcia Martin  28 , P Garcia Moreno  13 , J García Pardiñas  51 , B Garcia Plana  4 , F A Garcia Rosales  26 , L Garrido  13 , C Gaspar  11 , R E Geertsema  1 , D Gerick  21 , L L Gerken  10 , E Gersabeck  14 , M Gersabeck  14 , T Gershon  28 , D Gerstel  25 , Ph Ghez  56 , V Gibson  16 , H K Giemza  72 , M Giovannetti  38 , A Gioventù  4 , P Gironella Gironell  13 , L Giubega  59 , C Giugliano  20   11 , K Gizdov  58 , E L Gkougkousis  11 , V V Gligorov  39 , C Göbel  73 , E Golobardes  52 , D Golubkov  37 , A Golutvin  29   32 , A Gomes  30 , S Gomez Fernandez  13 , F Goncalves Abrantes  45 , M Goncerz  42 , G Gong  57 , P Gorbounov  37 , I V Gorelov  36 , C Gotti  51 , E Govorkova  11 , J P Grabowski  21 , R Graciani Diaz  13 , T Grammatico  39 , L A Granado Cardoso  11 , E Graugés  13 , E Graverini  27 , G Graziani  19 , A Grecu  59 , L M Greeven  1 , P Griffith  20 , L Grillo  14 , S Gromov  32 , B R Gruberg Cazon  45 , C Gu  57 , M Guarise  20 , P A Günther  21 , E Gushchin  50 , A Guth  33 , Y Guz  22   11 , T Gys  11 , T Hadavizadeh  70 , G Haefeli  27 , C Haen  11 , J Haimberger  11 , T Halewood-Leagas  3 , P M Hamilton  49 , Q Han  74 , X Han  21 , T H Hancock  45 , S Hansmann-Menzemer  21 , N Harnew  45 , T Harrison  3 , C Hasse  11 , M Hatch  11 , J He  53 , M Hecker  29 , K Heijhoff  1 , K Heinicke  10 , A M Hennequin  11 , K Hennessy  3 , L Henry  8   75 , J Heuel  33 , A Hicheur  17 , D Hill  27 , M Hilton  14 , S E Hollitt  10 , J Hu  21 , J Hu  76 , W Hu  74 , W Huang  53 , X Huang  43 , W Hulsbergen  1 , R J Hunter  28 , M Hushchyn  47 , D Hutchcroft  3 , D Hynds  1 , P Ibis  10 , M Idzik  64 , D Ilin  15 , P Ilten  9 , A Inglessi  15 , A Ishteev  32 , K Ivshin  15 , R Jacobsson  11 , S Jakobsen  11 , E Jans  1 , B K Jashal  75 , A Jawahery  49 , V Jevtic  10 , M Jezabek  42 , F Jiang  57 , M John  45 , D Johnson  11 , C R Jones  16 , T P Jones  28 , B Jost  11 , N Jurik  11 , S Kandybei  67 , Y Kang  57 , M Karacson  11 , M Karpov  47 , N Kazeev  47 , F Keizer  11   16 , M Kenzie  28 , T Ketel  77 , B Khanji  10 , A Kharisova  78 , S Kholodenko  22 , K E Kim  23 , T Kirn  33 , V S Kirsebom  27 , O Kitouni  46 , S Klaver  1 , K Klimaszewski  72 , S Koliiev  65 , A Kondybayeva  32 , A Konoplyannikov  37 , P Kopciewicz  64 , R Kopecna  21 , P Koppenburg  1 , M Korolev  36 , I Kostiuk  1   65 , O Kot  65 , S Kotriakhova  79   15 , P Kravchenko  15 , L Kravchuk  50 , R D Krawczyk  11 , M Kreps  28 , F Kress  29 , S Kretzschmar  33 , P Krokovny  48 , W Krupa  64 , W Krzemien  72 , W Kucewicz  42 , M Kucharczyk  42 , V Kudryavtsev  48 , H S Kuindersma  1 , G J Kunde  61 , T Kvaratskheliya  37 , D Lacarrere  11 , G Lafferty  14 , A Lai  35 , A Lampis  35 , D Lancierini  2 , J J Lane  14 , R Lane  5 , G Lanfranchi  38 , C Langenbruch  33 , J Langer  10 , O Lantwin  2   32 , T Latham  28 , F Lazzari  34 , R Le Gac  25 , S H Lee  7 , R Lefèvre  6 , A Leflat  36 , S Legotin  32 , O Leroy  25 , T Lesiak  42 , B Leverington  21 , H Li  76 , L Li  45 , P Li  21 , Y Li  55 , Y Li  55 , Z Li  23 , X Liang  23 , T Lin  29 , R Lindner  11 , V Lisovskyi  10 , R Litvinov  35 , G Liu  76 , H Liu  53 , S Liu  55 , X Liu  57 , A Loi  35 , J Lomba Castro  4 , I Longstaff  12 , J H Lopes  17 , G H Lovell  16 , Y Lu  55 , D Lucchesi  40 , S Luchuk  50 , M Lucio Martinez  1 , V Lukashenko  1 , Y Luo  57 , A Lupato  14 , E Luppi  20 , O Lupton  28 , A Lusiani  34 , X Lyu  53 , L Ma  55 , S Maccolini  41 , F Machefert  18 , F Maciuc  59 , V Macko  27 , P Mackowiak  10 , S Maddrell-Mander  5 , O Madejczyk  64 , L R Madhan Mohan  5 , O Maev  15 , A Maevskiy  47 , D Maisuzenko  15 , M W Majewski  64 , J J Malczewski  42 , S Malde  45 , B Malecki  11 , A Malinin  80 , T Maltsev  48 , H Malygina  21 , G Manca  35 , G Mancinelli  25 , R Manera Escalero  13 , D Manuzzi  41 , D Marangotto  8 , J Maratas  6 , J F Marchand  56 , U Marconi  41 , S Mariani  19   11 , C Marin Benito  18 , M Marinangeli  27 , P Marino  27 , J Marks  21 , P J Marshall  3 , G Martellotti  79 , L Martinazzoli  11 , M Martinelli  51 , D Martinez Santos  4 , F Martinez Vidal  75 , A Massafferri  30 , M Materok  33 , R Matev  11 , A Mathad  2 , Z Mathe  11 , V Matiunin  37 , C Matteuzzi  51 , K R Mattioli  7 , A Mauri  1 , E Maurice  26 , J Mauricio  13 , M Mazurek  72 , M McCann  29 , L Mcconnell  66 , T H Mcgrath  14 , A McNab  14 , R McNulty  66 , J V Mead  3 , B Meadows  9 , C Meaux  25 , G Meier  10 , N Meinert  81 , D Melnychuk  72 , S Meloni  51 , M Merk  1   63 , A Merli  8 , L Meyer Garcia  17 , M Mikhasenko  11 , D A Milanes  82 , E Millard  28 , M Milovanovic  11 , M-N Minard  56 , L Minzoni  20 , S E Mitchell  58 , B Mitreska  14 , D S Mitzel  11 , A Mödden  10 , R A Mohammed  45 , R D Moise  29 , T Mombächer  10 , I A Monroy  82 , S Monteil  6 , M Morandin  40 , G Morello  38 , M J Morello  34 , J Moron  64 , A B Morris  83 , A G Morris  28 , R Mountain  23 , H Mu  57 , F Muheim  11   58 , M Mukherjee  74 , M Mulder  11 , D Müller  11 , K Müller  2 , C H Murphy  45 , D Murray  14 , P Muzzetto  35   11 , P Naik  5 , T Nakada  27 , R Nandakumar  69 , T Nanut  27 , I Nasteva  17 , M Needham  58 , I Neri  20 , N Neri  8 , S Neubert  83 , N Neufeld  11 , R Newcombe  29 , T D Nguyen  27 , C Nguyen-Mau  27 , E M Niel  18 , S Nieswand  33 , N Nikitin  36 , N S Nolte  11 , C Nunez  7 , A Oblakowska-Mucha  64 , V Obraztsov  22 , D P O'Hanlon  5 , R Oldeman  35 , M E Olivares  23 , C J G Onderwater  62 , A Ossowska  42 , J M Otalora Goicochea  17 , T Ovsiannikova  37 , P Owen  2 , A Oyanguren  75 , B Pagare  28 , P R Pais  11 , T Pajero  34   11 , A Palano  60 , M Palutan  38 , Y Pan  14 , G Panshin  78 , A Papanestis  69 , M Pappagallo  60 , L L Pappalardo  20 , C Pappenheimer  9 , W Parker  49 , C Parkes  14 , C J Parkinson  4 , B Passalacqua  20 , G Passaleva  19 , A Pastore  60 , M Patel  29 , C Patrignani  41 , C J Pawley  63 , A Pearce  11 , A Pellegrino  1 , M Pepe Altarelli  11 , S Perazzini  41 , D Pereima  37 , P Perret  6 , K Petridis  5 , A Petrolini  31 , A Petrov  80 , S Petrucci  58 , M Petruzzo  8 , T T H Pham  23 , A Philippov  24 , L Pica  34 , M Piccini  68 , B Pietrzyk  56 , G Pietrzyk  27 , M Pili  45 , D Pinci  79 , F Pisani  11 , A Piucci  21 , Resmi P K  25 , V Placinta  59 , J Plews  44 , M Plo Casasus  4 , F Polci  39 , M Poli Lener  38 , M Poliakova  23 , A Poluektov  25 , N Polukhina  32 , I Polyakov  23 , E Polycarpo  17 , G J Pomery  5 , S Ponce  11 , D Popov  53   11 , S Popov  24 , S Poslavskii  22 , K Prasanth  42 , L Promberger  11 , C Prouve  4 , V Pugatch  65 , H Pullen  45 , G Punzi  34 , W Qian  53 , J Qin  53 , R Quagliani  39 , B Quintana  56 , N V Raab  66 , R I Rabadan Trejo  25 , B Rachwal  64 , J H Rademacker  5 , M Rama  34 , M Ramos Pernas  28 , M S Rangel  17 , F Ratnikov  24   47 , G Raven  77 , M Reboud  56 , F Redi  27 , F Reiss  39 , C Remon Alepuz  75 , Z Ren  57 , V Renaudin  45 , R Ribatti  34 , S Ricciardi  69 , K Rinnert  3 , P Robbe  18 , A Robert  39 , G Robertson  58 , A B Rodrigues  27 , E Rodrigues  3 , J A Rodriguez Lopez  82 , A Rollings  45 , P Roloff  11 , V Romanovskiy  22 , M Romero Lamas  4 , A Romero Vidal  4 , J D Roth  7 , M Rotondo  38 , M S Rudolph  23 , T Ruf  11 , J Ruiz Vidal  75 , A Ryzhikov  47 , J Ryzka  64 , J J Saborido Silva  4 , N Sagidova  15 , N Sahoo  28 , B Saitta  35 , D Sanchez Gonzalo  13 , C Sanchez Gras  1 , R Santacesaria  79 , C Santamarina Rios  4 , M Santimaria  38 , E Santovetti  54 , D Saranin  32 , G Sarpis  12 , M Sarpis  83 , A Sarti  79 , C Satriano  79 , A Satta  54 , M Saur  10 , D Savrina  36   37 , H Sazak  6 , L G Scantlebury Smead  45 , S Schael  33 , M Schellenberg  10 , M Schiller  12 , H Schindler  11 , M Schmelling  84 , B Schmidt  11 , O Schneider  27 , A Schopper  11 , M Schubiger  1 , S Schulte  27 , M H Schune  18 , R Schwemmer  11 , B Sciascia  38 , A Sciubba  38 , S Sellam  4 , A Semennikov  37 , M Senghi Soares  77 , A Sergi  31   11 , N Serra  2 , L Sestini  40 , A Seuthe  10 , P Seyfert  11 , D M Shangase  7 , M Shapkin  22 , I Shchemerov  32 , L Shchutska  27 , T Shears  3 , L Shekhtman  48 , Z Shen  71 , V Shevchenko  80 , E B Shields  51 , E Shmanin  32 , J D Shupperd  23 , B G Siddi  20 , R Silva Coutinho  2 , G Simi  40 , S Simone  60 , N Skidmore  14 , T Skwarnicki  23 , M W Slater  44 , I Slazyk  20 , J C Smallwood  45 , J G Smeaton  16 , A Smetkina  37 , E Smith  33 , M Smith  29 , A Snoch  1 , M Soares  41 , L Soares Lavra  6 , M D Sokoloff  9 , F J P Soler  12 , A Solovev  15 , I Solovyev  15 , F L Souza De Almeida  17 , B Souza De Paula  17 , B Spaan  10 , E Spadaro Norella  8 , P Spradlin  12 , F Stagni  11 , M Stahl  9 , S Stahl  11 , P Stefko  27 , O Steinkamp  2   32 , S Stemmle  21 , O Stenyakin  22 , H Stevens  10 , S Stone  23 , M E Stramaglia  27 , M Straticiuc  59 , D Strekalina  32 , F Suljik  45 , J Sun  35 , L Sun  43 , Y Sun  49 , P Svihra  14 , P N Swallow  44 , K Swientek  64 , A Szabelski  72 , T Szumlak  64 , M Szymanski  11 , S Taneja  14 , F Teubert  11 , E Thomas  11 , K A Thomson  3 , M J Tilley  29 , V Tisserand  6 , S T'Jampens  56 , M Tobin  55 , S Tolk  11 , L Tomassetti  20 , D Torres Machado  30 , D Y Tou  39 , M Traill  12 , M T Tran  27 , E Trifonova  32 , C Trippl  27 , G Tuci  34 , A Tully  27 , N Tuning  1 , A Ukleja  72 , D J Unverzagt  21 , E Ursov  32 , A Usachov  1 , A Ustyuzhanin  24   47 , U Uwer  21 , A Vagner  78 , V Vagnoni  41 , A Valassi  11 , G Valenti  41 , N Valls Canudas  13 , M van Beuzekom  1 , M Van Dijk  27 , E van Herwijnen  32 , C B Van Hulse  66 , M van Veghel  62 , R Vazquez Gomez  4 , P Vazquez Regueiro  4 , C Vázquez Sierra  11 , S Vecchi  20 , J J Velthuis  5 , M Veltri  19 , A Venkateswaran  23 , M Veronesi  1 , M Vesterinen  28 , D Vieira  9 , M Vieites Diaz  27 , H Viemann  81 , X Vilasis-Cardona  52 , E Vilella Figueras  3 , P Vincent  39 , G Vitali  34 , A Vollhardt  2 , D Vom Bruch  25 , A Vorobyev  15 , V Vorobyev  48 , N Voropaev  15 , R Waldi  81 , J Walsh  34 , C Wang  21 , J Wang  71 , J Wang  55 , J Wang  57 , J Wang  43 , M Wang  57 , R Wang  5 , Y Wang  74 , Z Wang  2 , H M Wark  3 , N K Watson  44 , S G Weber  39 , D Websdale  29 , C Weisser  46 , B D C Westhenry  5 , D J White  14 , M Whitehead  5 , D Wiedner  10 , G Wilkinson  45 , M Wilkinson  23 , I Williams  16 , M Williams  46   70 , M R J Williams  58 , F F Wilson  69 , W Wislicki  72 , M Witek  42 , L Witola  21 , G Wormser  18 , S A Wotton  16 , H Wu  23 , K Wyllie  11 , Z Xiang  53 , D Xiao  74 , Y Xie  74 , A Xu  71 , J Xu  53 , L Xu  57 , M Xu  74 , Q Xu  53 , Z Xu  71 , Z Xu  53 , D Yang  57 , Y Yang  53 , Z Yang  57 , Z Yang  49 , Y Yao  23 , L E Yeomans  3 , H Yin  74 , J Yu  85 , X Yuan  23 , O Yushchenko  22 , E Zaffaroni  27 , K A Zarebski  44 , M Zavertyaev  84 , M Zdybal  42 , O Zenaiev  11 , M Zeng  57 , D Zhang  74 , L Zhang  57 , S Zhang  71 , Y Zhang  71 , Y Zhang  45 , A Zhelezov  21 , Y Zheng  53 , X Zhou  53 , Y Zhou  53 , X Zhu  57 , V Zhukov  33   36 , J B Zonneveld  58 , S Zucchelli  41 , D Zuliani  40 , G Zunica  14 ; LHCb Collaboration
Affiliations
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Observation of New Resonances Decaying to J/ψK^{+} and J/ψϕ

R Aaij et al. Phys Rev Lett. .
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Abstract

The first observation of exotic states with a new quark content cc[over ¯]us[over ¯] decaying to the J/ψK^{+} final state is reported with high significance from an amplitude analysis of the B^{+}→J/ψϕK^{+} decay. The analysis is carried out using proton-proton collision data corresponding to a total integrated luminosity of 9 fb^{-1} collected by the LHCb experiment at center-of-mass energies of 7, 8, and 13 TeV. The most significant state, Z_{cs}(4000)^{+}, has a mass of 4003±6_{-14}^{+4} MeV, a width of 131±15±26 MeV, and spin parity J^{P}=1^{+}, where the quoted uncertainties are statistical and systematic, respectively. A new 1^{+} X(4685) state decaying to the J/ψϕ final state is also observed with high significance. In addition, the four previously reported J/ψϕ states are confirmed and two more exotic states, Z_{cs}(4220)^{+} and X(4630), are observed with significance exceeding 5 standard deviations.

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