학술논문

Search for a third-generation leptoquark coupled to a τ lepton and a b quark through single, pair, and nonresonant production in proton-proton collisions at s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV
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article
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The CMS collaborationA. HayrapetyanA. TumasyanW. AdamJ. W. AndrejkovicT. BergauerS. ChatterjeeK. DamanakisM. DragicevicA. Escalante Del ValleP. S. HussainM. JeitlerN. KrammerD. LikoI. MikulecJ. SchieckR. SchöfbeckD. SchwarzM. SonawaneS. TemplW. WaltenbergerC.-E. WulzM. R. DarwishT. JanssenP. Van MechelenE. S. BolsJ. D’HondtS. DansanaA. De MoorM. DelcourtH. El FahamS. LowetteI. MakarenkoD. MüllerA. R. SahasransuS. TavernierM. TytgatS. Van PutteD. VanneromB. ClerbauxG. De LentdeckerL. FavartD. HohovJ. JaramilloA. KhalilzadehK. LeeM. MahdavikhorramiA. MalaraS. ParedesL. PétréN. PostiauL. ThomasM. Vanden BemdenC. Vander VeldeP. VanlaerM. De CoenD. DoburY. HongJ. KnolleL. LambrechtG. MestdachC. RendónA. SamalanK. SkovpenN. Van Den BosscheL. WezenbeekA. BeneckeG. BrunoC. CaputoC. DelaereI. S. DonertasA. GiammancoK. JaffelSa. JainV. LemaitreJ. LidrychP. MastrapasquaK. MondalT. T. TranS. WertzG. A. AlvesE. CoelhoC. HenselT. Menezes De OliveiraA. MoraesP. Rebello TelesM. SoeiroW. L. Aldá JúniorM. Alves Gallo PereiraM. Barroso Ferreira FilhoH. Brandao MalbouissonW. CarvalhoJ. ChinellatoE. M. Da CostaG. G. Da SilveiraD. De Jesus DamiaoS. Fonseca De SouzaJ. MartinsC. Mora HerreraK. Mota AmariloL. MundimH. NogimaA. SantoroS. M. Silva Do AmaralA. SznajderM. ThielA. Vilela PereiraC. A. BernardesL. CalligarisT. R. Fernandez Perez TomeiE. M. GregoresP. G. MercadanteS. F. NovaesB. OrzariSandra S. PadulaA. AleksandrovG. AntchevR. HadjiiskaP. IaydjievM. MishevaM. ShopovaG. SultanovA. DimitrovT. IvanovL. LitovB. PavlovP. PetkovA. PetrovE. ShumkaS. KeshriS. ThakurT. ChengQ. GuoT. JavaidM. MittalL. YuanG. BauerZ. HuJ. LiuK. YiG. M. ChenH. S. ChenM. ChenF. IemmiC. H. JiangA. KapoorH. LiaoZ.-A. LiuF. MontiM. A. ShahzadR. SharmaJ. N. SongJ. TaoC. WangJ. WangZ. WangH. ZhangA. AgapitosY. BanA. LevinC. LiQ. LiY. MaoS. J. QianX. SunD. WangH. YangL. ZhangC. ZhouZ. YouN. LuX. GaoD. LeggatH. OkawaY. ZhangZ. LinC. LuM. XiaoC. AvilaD. A. Barbosa TrujilloA. CabreraC. FlorezJ. FragaJ. A. Reyes VegaJ. Mejia GuisaoF. RamirezM. RodriguezJ. D. Ruiz AlvarezD. GiljanovicN. GodinovicD. LelasA. SculacM. KovacT. SculacP. BargassaV. BrigljevicB. K. ChitrodaD. FerencekS. MishraA. StarodumovT. SusaA. AttikisK. ChristoforouS. KonstantinouJ. MousaC. NicolaouF. PtochosP. A. RazisH. RykaczewskiH. SakaA. StepennovM. FingerA. KvetonE. AyalaE. Carrera JarrinY. AssranS. ElgammalA. LotfyM. A. MahmoudR. K. DewanjeeK. EhatahtM. KadastikT. LangeS. NandanC. NielsenJ. PataM. RaidalL. TaniC. VeelkenH. KirschenmannK. OsterbergM. VoutilainenS. BharthuarE. BrückenF. GarciaJ. HavukainenK. T. S. KallonenM. S. KimR. KinnunenT. LampénK. Lassila-PeriniS. LehtiT. LindénM. LottiL. MartikainenM. MyllymäkiM. m. RantanenH. SiikonenE. TuominenJ. TuominiemiP. LuukkaH. PetrowT. TuuvaM. BesanconF. CoudercM. DejardinD. DenegriJ. L. FaureF. FerriS. GanjourP. GrasG. Hamel de MonchenaultV. LohezicJ. MalclesJ. RanderA. RosowskyM. Ö. SahinA. Savoy-NavarroP. SimkinaM. TitovM. TornagoC. Baldenegro BarreraF. BeaudetteA. Buchot PerraguinP. BussonA. CappatiC. CharlotF. DamasO. DavignonA. De WitG. FalmagneB. A. Fontana Santos AlvesS. GhoshA. GilbertR. Granier de CassagnacA. HakimiB. HarikrishnanL. KalipolitiG. LiuJ. MottaM. NguyenC. OchandoL. PortalesR. SalernoU. SarkarJ. B. SauvanY. SiroisA. TarabiniE. VernazzaA. ZabiA. ZghicheJ.-L. AgramJ. AndreaD. ApparuD. BlochJ.-M. BromE. C. ChabertC. CollardS. FalkeU. GoerlachC. GrimaultR. HaeberleA.-C. Le BihanM. A. SessiniP. Van HoveS. BeauceronB. BlanconG. BoudoulN. ChanonJ. ChoiD. ContardoP. DepasseC. DozenH. El MamouniJ. FayS. GasconM. GouzevitchC. GreenbergG. GrenierB. IlleI. B. LaktinehM. LethuillierL. MirabitoS. PerriesA. PurohitM. Vander DoncktP. VerdierJ. XiaoG. AdamovI. LomidzeZ. TsamalaidzeV. BottaL. FeldK. KleinM. LipinskiD. MeuserA. PaulsN. RöwertM. TeroerdeS. DiekmannA. DodonovaN. EichD. EliseevF. EngelkeM. ErdmannP. FackeldeyB. FischerT. HebbekerK. HoepfnerF. IvoneA. JungM. y. LeeL. MastrolorenzoM. MerschmeyerA. MeyerS. MukherjeeD. NollA. NovakF. NowotnyA. PozdnyakovY. RathW. RedjebF. RehmH. ReithlerV. SarkisoviA. SchmidtS. C. SchulerA. SharmaA. SteinF. Torres Da Silva De AraujoL. VigilanteS. WiedenbeckS. ZaleskiC. DziwokG. FlüggeW. Haj AhmadT. KressA. NowackO. PoothA. StahlT. ZiemonsA. ZotzH. Aarup PetersenM. Aldaya MartinJ. AlimenaS. AmorosoY. AnS. BaxterM. BayatmakouH. Becerril GonzalezO. BehnkeA. BelvedereS. BhattacharyaF. BlekmanK. BorrasD. BrunnerA. CampbellA. CardiniC. ChengF. ColombinaS. Consuegra RodríguezG. Correia SilvaM. De SilvaG. EckerlinD. EcksteinL. I. Estevez BanosO. FilatovE. GalloA. GeiserA. GiraldiG. GreauV. GuglielmiM. GuthoffA. HinzmannA. JafariL. JeppeN. Z. JomhariB. KaechM. KasemannH. KavehC. KleinwortR. KoglerM. KommD. KrückerW. LangeD. Leyva PerniaK. LipkaW. LohmannR. MankelI.-A. Melzer-PellmannM. Mendizabal MorentinJ. MetwallyA. B. MeyerG. MilellaA. MussgillerA. NürnbergY. OtaridD. Pérez AdánE. RankenA. RasperezaB. Ribeiro LopesJ. RübenachA. SaggioM. SchamS. SchnakeP. SchützeC. SchwanenbergerD. SelivanovaM. ShchedrolosievR. E. Sosa RicardoL. P. Sreelatha PramodD. StaffordF. VazzolerA. Ventura BarrosoR. WalshQ. WangY. WenK. WichmannL. WiensC. WissingS. WuchterlY. YangA. Zimermmane Castro SantosA. AlbrechtS. AlbrechtM. AntonelloS. BeinL. BenatoM. BonanomiP. ConnorM. EichK. El MorabitY. FischerA. FröhlichC. GarbersE. GaruttiA. GrohsjeanM. HajheidariJ. HallerH. R. JabuschG. KasieczkaP. KeicherR. KlannerW. KorcariT. KramerV. KutznerF. LabeJ. LangeA. LobanovC. MatthiesA. MehtaL. MoureauxM. MrowietzA. NigamovaY. NissanA. PaaschK. J. Pena RodriguezT. QuadfaselB. RacitiM. RiegerD. SavoiuJ. SchindlerP. SchleperM. SchröderJ. SchwandtM. SommerhalderH. StadieG. SteinbrückA. TewsM. WolfS. BrommerM. BurkartE. ButzT. ChwalekA. DierlammA. DrollN. FaltermannM. GiffelsA. GottmannF. HartmannR. HofsaessM. HorzelaU. HusemannM. KluteR. KoppenhöferM. LinkA. LintuluotoS. MaierS. MitraM. MormileTh. MüllerM. NeukumM. OhG. QuastK. RabbertzB. RegneryN. ShadskiyI. ShvetsovH. J. SimonisN. TrevisaniR. 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ChoudharyA. KumarM. NaimuddinK. RanjanS. SaumyaS. AcharyaS. BaradiaS. BarmanD. BhowmikS. DuttaB. GomberP. PalitG. SahaB. SahuS. SarkarM. M. AmeenP. K. BeheraS. C. BeheraP. JanaP. KalbhorJ. R. KomaragiriD. KumarL. PanwarR. PradhanP. R. PujahariN. R. SahaA. K. SikdarS. VermaT. AzizI. DasS. DugadM. KumarG. B. MohantyP. SuryadevaraA. BalaS. BanerjeeR. M. ChatterjeeM. GuchaitSh. JainS. KarmakarG. MajumderK. MazumdarS. ParoliaA. ThachayathS. BahinipatiA. K. DasC. KarD. MaityP. MalT. MishraV. K. Muraleedharan Nair BindhuK. NaskarA. NayakP. SadangiP. SahaS. K. SwainS. VargheseD. VatsA. AlpanaS. DubeB. KansalA. LahaA. RastogiS. SharmaH. BakhshiansohiE. KhazaieM. ZeinaliS. ChenaraniS. M. EtesamiM. KhakzadM. Mohammadi NajafabadiM. GrunewaldM. AbbresciaR. AlyA. ColaleoD. CreanzaB. D‘AnziN. De FilippisM. De PalmaA. Di FlorioW. ElmetenaweeL. FioreG. IaselliG. MaggiM. MaggiI. MargjekaV. MastrapasquaS. MyS. NuzzoA. PellecchiaA. PompiliG. PuglieseR. RadognaG. Ramirez-SanchezD. RamosA. RanieriL. 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KilpatrickA. J. LiP. MastersonH. MeiM. OshiroJ. RichmanU. SaricaR. SchmitzF. SettiJ. SheplockD. StuartS. WangA. BornheimO. CerriA. LatorreJ. M. LawhornJ. MaoH. B. NewmanT. Q. NguyenM. SpiropuluJ. R. VlimantS. XieR. Y. ZhuJ. AlisonS. AnM. B. AndrewsP. BryantV. DuttaT. FergusonA. HarilalC. LiuT. MudholkarS. MurthyM. PauliniA. RobertsA. SanchezW. TerrillJ. P. CumalatW. T. FordA. HassaniG. KarathanasisE. MacDonaldN. ManganelliF. MariniA. PerloffC. SavardN. SchonbeckK. StensonK. A. UlmerS. R. WagnerN. ZipperJ. AlexanderS. Bright-ThonneyX. ChenD. J. CranshawJ. FanX. FanD. GadkariS. HoganJ. MonroyJ. R. PattersonJ. ReichertM. ReidA. RydJ. ThomP. WittichR. ZouM. AlbrowM. AlyariO. AmramG. ApollinariA. ApresyanL. A. T. BauerdickD. BerryJ. BerryhillP. C. BhatK. BurkettJ. N. ButlerA. CanepaG. B. CeratiH. W. K. CheungF. ChlebanaG. CummingsJ. DickinsonI. DuttaV. D. ElviraY. FengJ. FreemanA. GandrakotaZ. GecseL. GrayD. GreenA. GrummerS. GrünendahlD. GuerreroO. GutscheR. M. HarrisR. HellerT. C. HerwigJ. HirschauerL. HorynB. JayatilakaS. JindarianiM. JohnsonU. JoshiT. KlijnsmaB. KlimaK. H. M. KwokS. LammelD. LincolnR. LiptonT. LiuC. MadridK. MaeshimaC. MantillaD. MasonP. McBrideP. MerkelS. MrennaS. NahnJ. NgadiubaD. NoonanV. PapadimitriouN. PastikaK. PedroC. PenaF. RaveraA. Reinsvold HallL. RistoriE. Sexton-KennedyN. SmithA. SohaL. SpiegelS. StoynevJ. StraitL. TaylorS. TkaczykN. V. TranL. UpleggerE. W. VaanderingI. ZoiC. ArutaP. AveryD. BourilkovL. CadamuroP. ChangV. CherepanovR. D. FieldE. KoenigM. KolosovaJ. KonigsbergA. KorytovK. H. LoK. MatchevN. MenendezG. MitselmakherK. MohrmanA. Muthirakalayil MadhuN. RawalD. RosenzweigS. RosenzweigK. ShiT. AdamsA. Al KadhimA. AskewN. BowerR. HabibullahV. HagopianR. HashmiR. S. KimT. KolbergG. MartinezH. ProsperP. R. ProvaO. ViazloM. WulansatitiR. YohayJ. ZhangB. AlsufyaniM. M. BaarmandS. ButallaT. ElkafrawyM. HohlmannR. Kumar VermaM. RahmaniM. R. AdamsC. BennettR. CavanaughS. DittmerR. Escobar FrancoO. EvdokimovC. E. GerberD. J. HofmanJ. h. LeeD. S. LemosA. H. MerritC. MillsS. NandaG. OhB. OzekD. PilipovicT. RoyS. RudrabhatlaM. B. TonjesN. VarelasX. WangZ. YeM. AlhusseiniD. BlendK. DilsizL. EmediatoG. KaramanO. K. KöseyanJ.-P. MerloA. MestvirishviliJ. NachtmanO. NeogiH. OgulY. OnelA. PenzoC. SnyderE. TirasB. BlumenfeldL. CorcodilosJ. DavisA. V. GritsanL. KangS. KyriacouP. MaksimovicM. RoguljicJ. RoskesS. SekharM. SwartzT. Á. VámiA. AbreuL. F. Alcerro AlcerroJ. AnguianoP. BaringerA. BeanZ. FlowersD. GroveJ. KingG. KrintirasM. LazarovitsC. Le MahieuC. LindseyJ. MarquezN. MinafraM. MurrayM. NickelM. PittS. PopescuC. RoganC. RoyonR. SalvaticoS. SandersC. SmithG. WilsonB. AllmondA. IvanovK. KaadzeA. KalogeropoulosY. MaravinK. NamJ. NatoliD. RoyG. SorrentinoF. RebassooD. WrightE. AdamsA. BadenO. BaronA. BelloniA. BethaniY. M. ChenS. C. EnoN. J. HadleyS. JabeenR. G. KelloggT. KoethY. LaiS. LascioA. C. MignereyS. NabiliC. PalmerC. PapageorgakisM. M. ParanjpeL. WangK. WongJ. BendavidW. BuszaI. A. CaliY. ChenM. D’AlfonsoJ. EysermansC. FreerG. Gomez-CeballosM. GoncharovP. HarrisD. HoangD. KovalskyiJ. KrupaL. LavezzoY.-J. LeeK. LongC. MironovC. PausD. RankinC. RolandG. RolandS. RothmanZ. ShiG. S. F. StephansB. WyslouchT. J. YangB. CrossmanB. M. JoshiC. KapsiakM. KrohnD. MahonJ. MansB. MarzocchiS. PandeyM. ReveringR. RusackR. SaradhyN. SchroederN. StrobbeM. A. WadudL. M. CremaldiK. BloomM. BrysonD. R. ClaesC. FangmeierF. GolfG. HazaJ. HossainC. JooI. KravchenkoI. ReedJ. E. SiadoW. TabbA. VagneriniA. WightmanF. YanD. YuA. G. ZecchinelliG. AgarwalH. BandyopadhyayL. HayI. IashviliA. KharchilavaC. McLeanM. MorrisD. NguyenS. RappoccioH. Rejeb SfarA. WilliamsG. AlversonE. BarberisY. HaddadY. HanA. KrishnaJ. LiM. LuG. MadiganR. MccarthyD. M. MorseV. NguyenT. OrimotoA. ParkerL. SkinnariA. Tishelman-CharnyB. WangD. WoodJ. BueghlyZ. ChenK. A. HahnY. LiuY. MiaoD. G. MonkM. H. SchmittA. TaliercioM. VelascoR. BandR. BucciS. CastellsM. CremonesiA. DasR. GoldouzianM. HildrethK. W. HoK. Hurtado AnampaC. JessopK. LannonJ. LawrenceN. LoukasL. LuttonJ. MarianoN. MarinelliI. McalisterT. McCauleyC. McgradyC. MooreY. MusienkoH. NelsonM. OshersonR. RuchtiA. TownsendM. WayneH. YockeyM. ZaruckiL. ZygalaA. BasnetB. BylsmaM. CarriganL. S. DurkinC. HillM. JoyceA. LesauvageM. Nunez OrnelasK. WeiB. L. WinerB. R. YatesF. M. AddesaH. BouchamaouiP. DasG. DezoortP. ElmerA. FrankenthalB. GreenbergN. HaubrichS. HigginbothamG. KoppS. KwanD. LangeA. LoeligerD. MarlowI. OjalvoJ. OlsenA. ShevelevD. SticklandC. TullyA. S. BakshiV. E. BarnesS. ChandraR. ChawlaS. DasA. GuL. GutayM. JonesA. W. JungD. KondratyevA. M. KoshyM. LiuG. NegroN. NeumeisterG. PaspalakiS. PiperovV. ScheurerJ. F. SchulteM. StojanovicJ. ThiemanA. K. VirdiF. WangW. XieJ. DolenN. ParasharA. PathakD. AcostaA. BatyT. CarnahanS. DildickK. M. EcklundP. J. Fernández MantecaS. FreedP. GardnerF. J. M. GeurtsW. LiO. Miguel ColinB. P. PadleyR. RedjimiJ. RotterE. YigitbasiA. BodekP. de BarbaroR. DeminaJ. L. DulembaC. FallonA. Garcia-BellidoO. HindrichsA. KhukhunaishviliP. ParyginE. PopovaR. TausG. P. Van OnsemK. GoulianosB. ChiaritoJ. P. ChouY. GershteinE. HalkiadakisA. HartM. HeindlD. JaroslawskiO. KarachebanI. LaflotteA. LathR. MontalvoK. NashH. RoutrayS. SalurS. SchnetzerS. SomalwarR. StoneS. A. ThayilS. ThomasJ. VoraH. WangH. AcharyaD. AllyA. G. DelannoyS. FiorendiT. HolmesN. KarunarathnaL. LeeE. NibigiraS. SpanierD. AebiM. AhmadO. BouhaliM. DalchenkoR. EusebiJ. GilmoreT. HuangT. KamonS. LuoS. MalhotraR. MuellerD. OvertonD. RathjensA. SafonovN. AkchurinJ. DamgovV. HegdeA. HussainY. KazhykarimK. LamichhaneA. MankelT. MengkeS. MuthumuniT. PeltolaI. VolobouevA. WhitbeckE. AppeltS. GreeneA. GurrolaW. JohnsR. Kunnawalkam ElayavalliA. MeloF. RomeoP. SheldonS. TuoJ. VelkovskaJ. ViinikainenB. CardwellB. CoxJ. HakalaR. HiroskyA. LedovskoyA. LiC. NeuC. E. Perez LaraP. E. KarchinA. AravindK. BlackT. BoseS. DasuI. De BruynP. EveraertsC. GalloniH. HeM. HerndonA. HerveC. K. KorakaA. LanaroR. LovelessJ. Madhusudanan SreekalaA. MallampalliA. MohammadiG. ParidaD. PinnaA. SavinV. ShangW. H. SmithD. TeagueH. F. TsoiW. VetensA. WardenS. AfanasievV. AndreevYu. AndreevT. AushevM. AzarkinI. AzhgireyA. BabaevV. BlinovE. BoosV. BorshchD. BudkouskiV. BunichevM. ChadeevaV. ChekhovskyR. ChistovA. DermenevT. DimovaD. DruzhkinM. DubininL. DudkoA. ErshovG. GavrilovV. GavrilovS. GninenkoV. GolovtcovN. GolubevI. GolutvinI. GorbunovA. GribushinY. IvanovV. KachanovL. KardapoltsevV. KarjavineA. KarneyeuV. KimM. KirakosyanD. KirpichnikovM. KirsanovV. KlyukhinO. KodolovaD. KonstantinovV. KorenkovA. KozyrevN. KrasnikovA. LanevP. LevchenkoN. LychkovskayaV. MakarenkoA. MalakhovV. MatveevV. MurzinA. NikitenkoS. ObraztsovV. OreshkinV. PalichikV. PerelyginM. PerfilovS. PolikarpovV. PopovO. RadchenkoR. RyutinM. SavinaV. SavrinV. ShalaevS. ShmatovS. ShulhaY. SkovpenS. SlabospitskiiV. SmirnovA. SnigirevD. SosnovV. SulimovE. TcherniaevA. TerkulovO. TeryaevI. TlisovaA. ToropinL. UvarovA. UzunianA. VolkovA. VorobyevN. VoytishinB. S. YuldashevA. ZarubinI. ZhizhinA. Zhokin
Source
Journal of High Energy Physics, Vol 2024, Iss 5, Pp 1-55 (2024)
Subject
Beyond Standard Model
Hadron-Hadron Scattering
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1029-8479
Abstract
Abstract A search is presented for a third-generation leptoquark (LQ) coupled exclusively to a τ lepton and a b quark. The search is based on proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV recorded with the CMS detector, corresponding to an integrated luminosity of 138 fb −1. Events with τ leptons and a varying number of jets originating from b quarks are considered, targeting the single and pair production of LQs, as well as nonresonant t-channel LQ exchange. An excess is observed in the data with respect to the background expectation in the combined analysis of all search regions. For a benchmark LQ mass of 2 TeV and an LQ-b-τ coupling strength of 2.5, the excess reaches a local significance of up to 2.8 standard deviations. Upper limits at the 95% confidence level are placed on the LQ production cross section in the LQ mass range 0.5–2.3 TeV, and up to 3 TeV for t-channel LQ exchange. Leptoquarks are excluded below masses of 1.22–1.88 TeV for different LQ models and varying coupling strengths up to 2.5. The study of nonresonant ττ production through t-channel LQ exchange allows lower limits on the LQ mass of up to 2.3 TeV to be obtained.