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Title: Measurement of associated production of a $$\mathrm {W}$$ W boson and a charm quark in proton–proton collisions at $$\sqrt{s} = 13\,\text {Te}\text {V} $$ s = 13 Te
Award ID(s):
1707666
PAR ID:
10093002
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
The European Physical Journal C
Volume:
79
Issue:
3
ISSN:
1434-6044
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. Abstract The production of Z bosons associated with jets is measured in $$\text {p}\text {p}$$ pp collisions at $$\sqrt{s}=13\,\text {Te}\hspace{-.08em}\text {V} $$ s = 13 Te V with data recorded with the CMS experiment at the LHC corresponding to an integrated luminosity of 36.3 $$\,\text {fb}^{-1}$$ fb - 1 . The multiplicity of jets with transverse momentum $$p_{\textrm{T}} > 30\,\text {Ge}\hspace{-.08em}\text {V} $$ p T > 30 Ge V is measured for different regions of the Z boson’s $$p_{\textrm{T}} (\text {Z })$$ p T ( Z ) , from lower than 10 $$\,\text {Ge}\hspace{-.08em}\text {V}$$ Ge V to higher than 100 $$\,\text {Ge}\hspace{-.08em}\text {V}$$ Ge V . The azimuthal correlation $$\varDelta \phi $$ Δ ϕ between the Z boson and the leading jet, as well as the correlations between the two leading jets are measured in three regions of $$p_{\textrm{T}} (\text {Z })$$ p T ( Z ) . The measurements are compared with several predictions at leading and next-to-leading orders, interfaced with parton showers. Predictions based on transverse-momentum dependent parton distributions and corresponding parton showers give a good description of the measurement in the regions where multiple parton interactions and higher jet multiplicities are not important. The effects of multiple parton interactions are shown to be important to correctly describe the measured spectra in the low $$p_{\textrm{T}} (\text {Z })$$ p T ( Z ) regions. 
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  2. Abstract A combination of searches for top squark pair production using proton–proton collision data at a center-of-mass energy of 13 $$\,\text {Te}\text {V}$$ Te at the CERN LHC, corresponding to an integrated luminosity of 137 $$\,\text {fb}^{-1}$$ fb - 1 collected by the CMS experiment, is presented. Signatures with at least 2 jets and large missing transverse momentum are categorized into events with 0, 1, or 2 leptons. New results for regions of parameter space where the kinematical properties of top squark pair production and top quark pair production are very similar are presented. Depending on the model, the combined result excludes a top squark mass up to 1325 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ Ge for a massless neutralino, and a neutralino mass up to 700 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ Ge for a top squark mass of 1150 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ Ge . Top squarks with masses from 145 to 295 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ Ge , for neutralino masses from 0 to 100 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ Ge , with a mass difference between the top squark and the neutralino in a window of 30 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ Ge around the mass of the top quark, are excluded for the first time with CMS data. The results of theses searches are also interpreted in an alternative signal model of dark matter production via a spin-0 mediator in association with a top quark pair. Upper limits are set on the cross section for mediator particle masses of up to 420 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ Ge . 
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  3. Abstract

    A search is reported for charge-parity$$CP$$CPviolation in$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} $$D0KS0KS0decays, using data collected in proton–proton collisions at$$\sqrt{s} = 13\,\text {Te}\hspace{-.08em}\text {V} $$s=13TeVrecorded by the CMS experiment in 2018. The analysis uses a dedicated data set that corresponds to an integrated luminosity of 41.6$$\,\text {fb}^{-1}$$fb-1, which consists of about 10 billion events containing a pair of b hadrons, nearly all of which decay to charm hadrons. The flavor of the neutral D meson is determined by the pion charge in the reconstructed decays$${{{\textrm{D}}}^{{*+}}} \rightarrow {{{\textrm{D}}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{+}}} $$D+D0π+and$${{{\textrm{D}}}^{{*-}}} \rightarrow {\overline{{\textrm{D}}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{-}}} $$D-D¯0π-. The$$CP$$CPasymmetry in$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} $$D0KS0KS0is measured to be$$A_{CP} ({{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} ) = (6.2 \pm 3.0 \pm 0.2 \pm 0.8)\%$$ACP(KS0KS0)=(6.2±3.0±0.2±0.8)%, where the three uncertainties represent the statistical uncertainty, the systematic uncertainty, and the uncertainty in the measurement of the$$CP$$CPasymmetry in the$${{{\textrm{D}}}^{{0}}} \rightarrow {{\textrm{K}} _{\text {S}}^{{0}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{+}}} {{{\mathrm{\uppi }}}^{{-}}} $$D0KS0π+π-decay. This is the first$$CP$$CPasymmetry measurement by CMS in the charm sector as well as the first to utilize a fully hadronic final state.

     
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  4. Abstract

    A measurement is presented of a ratio observable that provides a measure of the azimuthal correlations among jets with large transverse momentum$$p_{\textrm{T}}$$pT. This observable is measured in multijet events over the range of$$p_{\textrm{T}} = 360$$pT=360$$3170\,\text {Ge}\hspace{-.08em}\text {V} $$3170GeVbased on data collected by the CMS experiment in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13$$\,\text {Te}\hspace{-.08em}\text {V}$$TeV, corresponding to an integrated luminosity of 134$$\,\text {fb}^{-1}$$fb-1. The results are compared with predictions from Monte Carlo parton-shower event generator simulations, as well as with fixed-order perturbative quantum chromodynamics (pQCD) predictions at next-to-leading-order (NLO) accuracy obtained with different parton distribution functions (PDFs) and corrected for nonperturbative and electroweak effects. Data and theory agree within uncertainties. From the comparison of the measured observable with the pQCD prediction obtained with the NNPDF3.1 NLO PDFs, the strong coupling at the Z boson mass scale is$$\alpha _\textrm{S} (m_{{\textrm{Z}}}) =0.1177 \pm 0.0013\, \text {(exp)} _{-0.0073}^{+0.0116} \,\text {(theo)} = 0.1177_{-0.0074}^{+0.0117}$$αS(mZ)=0.1177±0.0013(exp)-0.0073+0.0116(theo)=0.1177-0.0074+0.0117, where the total uncertainty is dominated by the scale dependence of the fixed-order predictions. A test of the running of$$\alpha _\textrm{S}$$αSin the$$\,\text {Te}\hspace{-.08em}\text {V}$$TeVregion shows no deviation from the expected NLO pQCD behaviour.

     
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