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Title: Search for electroweak production of charginos and neutralinos in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV
A bstract A direct search for electroweak production of charginos and neutralinos is presented. Events with three or four leptons, with up to two hadronically decaying τ leptons, or two same-sign light leptons are analyzed. The data sample consists of 137 fb − 1 of proton-proton collisions with a center of mass energy of 13 TeV, recorded with the CMS detector at the LHC. The results are interpreted in terms of several simplified models. These represent a broad range of production and decay scenarios for charginos and neutralinos. A parametric neural network is used to target several of the models with large backgrounds. In addition, results using orthogonal search regions are provided for all the models, simplifying alternative theoretical interpretations of the results. Depending on the model hypotheses, charginos and neutralinos with masses up to values between 300 and 1450 GeV are excluded at 95% confidence level.  more » « less
Award ID(s):
2121686
PAR ID:
10374320
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
Journal of High Energy Physics
Volume:
2022
Issue:
4
ISSN:
1029-8479
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
More Like this
  1. null (Ed.)
    Abstract The results of a search for gluino and squark pair production with the pairs decaying via the lightest charginos into a final state consisting of two W bosons, the lightest neutralinos ( $$\tilde{\chi }^0_1$$ χ ~ 1 0 ), and quarks, are presented: the signal is characterised by the presence of a single charged lepton ( $$e^{\pm }$$ e ± or $$\mu ^{\pm }$$ μ ± ) from a W boson decay, jets, and missing transverse momentum. The analysis is performed using 139 fb $$^{-1}$$ - 1 of proton–proton collision data taken at a centre-of-mass energy $$\sqrt{s}=13$$ s = 13   delivered by the Large Hadron Collider and recorded by the ATLAS experiment. No statistically significant excess of events above the Standard Model expectation is found. Limits are set on the direct production of squarks and gluinos in simplified models. Masses of gluino (squark) up to 2.2  (1.4 ) are excluded at 95% confidence level for a light $$\tilde{\chi }^0_1$$ χ ~ 1 0 . 
    more » « less
  2. A<sc>bstract</sc> A search for pair production of squarks or gluinos decaying via sleptons or weak bosons is reported. The search targets a final state with exactly two leptons with same-sign electric charge or at least three leptons without any charge requirement. The analysed data set corresponds to an integrated luminosity of 139 fb−1of proton-proton collisions collected at a centre-of-mass energy of 13 TeV with the ATLAS detector at the LHC. Multiple signal regions are defined, targeting several SUSY simplified models yielding the desired final states. A single control region is used to constrain the normalisation of theWZ+ jets background. No significant excess of events over the Standard Model expectation is observed. The results are interpreted in the context of several supersymmetric models featuring R-parity conservation or R-parity violation, yielding exclusion limits surpassing those from previous searches. In models considering gluino (squark) pair production, gluino (squark) masses up to 2.2 (1.7) TeV are excluded at 95% confidence level. 
    more » « less
  3. null (Ed.)
    A bstract A search for phenomena beyond the standard model in final states with two oppositely charged same-flavor leptons and missing transverse momentum is presented. The search uses a data sample of proton-proton collisions at $$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 137 fb − 1 , collected by the CMS experiment at the LHC. Three potential signatures of physics beyond the standard model are explored: an excess of events with a lepton pair, whose invariant mass is consistent with the Z boson mass; a kinematic edge in the invariant mass distribution of the lepton pair; and the nonresonant production of two leptons. The observed event yields are consistent with those expected from standard model backgrounds. The results of the first search allow the exclusion of gluino masses up to 1870 GeV, as well as chargino (neutralino) masses up to 750 (800) GeV, while those of the searches for the other two signatures allow the exclusion of light-flavor (bottom) squark masses up to 1800 (1600) GeV and slepton masses up to 700 GeV, respectively, at 95% confidence level within certain supersymmetry scenarios. 
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  4. A bstract Results are presented from a search for physics beyond the standard model in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV in channels with two Higgs bosons, each decaying via the process H → b $$ \overline{\mathrm{b}} $$ b ¯ , and large missing transverse momentum. The search uses a data sample corresponding to an integrated luminosity of 137 fb − 1 collected by the CMS experiment at the CERN LHC. The search is motivated by models of supersymmetry that predict the production of neutralinos, the neutral partners of the electroweak gauge and Higgs bosons. The observed event yields in the signal regions are found to be consistent with the standard model background expectations. The results are interpreted using simplified models of supersymmetry. For the electroweak production of nearly mass-degenerate higgsinos, each of whose decay chains yields a neutralino $$ \left({\overset{\sim }{\upchi}}_1^0\right) $$ χ ~ 1 0 that in turn decays to a massless goldstino and a Higgs boson, $$ \left({\overset{\sim }{\upchi}}_1^0\right) $$ χ ~ 1 0 masses in the range 175 to 1025 GeV are excluded at 95% confidence level. For the strong production of gluino pairs decaying via a slightly lighter $$ \left({\overset{\sim }{\upchi}}_2^0\right) $$ χ ~ 2 0 to H and a light $$ \left({\overset{\sim }{\upchi}}_1^0\right) $$ χ ~ 1 0 , gluino masses below 2330 GeV are excluded. 
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  5. Abstract A search for new long-lived particles decaying to leptons using proton–proton collision data produced by the CERN LHC at $$\sqrt{s}=13\,\text {Te}\text {V} $$ s = 13 Te is presented. Events are selected with two leptons (an electron and a muon, two electrons, or two muons) that both have transverse impact parameter values between 0.01 and 10 $$\,\text {cm}$$ cm and are not required to form a common vertex. Data used for the analysis were collected with the CMS detector in 2016, 2017, and 2018, and correspond to an integrated luminosity of 118 (113) $$\,\text {fb}^{-1}$$ fb - 1 in the $${{\mathrm{e}}_{\mathrm{}}^{\mathrm{}}} {{\mathrm{e}}_{\mathrm{}}^{\mathrm{}}} $$ e e channel ( $${{\mathrm{e}}_{\mathrm{}}^{\mathrm{}}} {\upmu } $$ e μ and $${\upmu } {\upmu } $$ μ μ channels). The search is designed to be sensitive to a wide range of models with displaced $${{\mathrm{e}}_{\mathrm{}}^{\mathrm{}}} {\upmu } $$ e μ , $${{\mathrm{e}}_{\mathrm{}}^{\mathrm{}}} {{\mathrm{e}}_{\mathrm{}}^{\mathrm{}}} $$ e e , and $${\upmu } {\upmu } $$ μ μ final states. The results constrain several well-motivated models involving new long-lived particles that decay to displaced leptons. For some areas of the available phase space, these are the most stringent constraints to date. 
    more » « less