학술논문

Measurement of differential cross sections and charge ratios for t-channel single top quark production in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=13$$ s=13 $$\,\text {Te}\text {V}$$ Te
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article
Author
A. M. SirunyanA. TumasyanW. AdamF. AmbrogiT. BergauerJ. BrandstetterM. DragicevicJ. EröA. Escalante Del ValleM. FlechlR. FrühwirthM. JeitlerN. KrammerI. KrätschmerD. LikoT. MadlenerI. MikulecN. RadJ. SchieckR. SchöfbeckM. SpanringD. SpitzbartW. WaltenbergerC.-E. WulzM. ZaruckiV. DrugakovV. MossolovJ. Suarez GonzalezM. R. DarwishE. A. De WolfD. Di CroceX. JanssenJ. LauwersA. LelekM. PietersH. Rejeb SfarH. Van HaevermaetP. Van MechelenS. Van PutteN. Van RemortelF. BlekmanE. S. BolsS. S. ChhibraJ. D’HondtJ. De ClercqD. LontkovskyiS. LowetteI. MarchesiniS. MoortgatL. MoreelsQ. PythonK. SkovpenS. TavernierW. Van DoninckP. Van MuldersI. Van ParijsD. BeghinB. BilinH. BrunB. ClerbauxG. De LentdeckerH. DelannoyB. DorneyL. FavartA. GrebenyukA. K. KalsiJ. LueticA. PopovN. PostiauE. StarlingL. ThomasC. Vander VeldeP. VanlaerD. VanneromQ. WangT. CornelisD. DoburI. KhvastunovC. RoskasD. TrocinoM. TytgatW. VerbekeB. VermassenM. VitN. ZaganidisO. BonduG. BrunoC. CaputoP. DavidC. DelaereM. DelcourtA. 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DaviesM. Della NegraR. Di MariaP. EveraertsG. HallG. IlesT. JamesM. KommC. LanerL. LyonsA.-M. MagnanS. MalikA. MartelliV. MilosevicJ. NashV. PalladinoM. PesaresiD. M. RaymondA. RichardsA. RoseE. ScottC. SeezA. ShtipliyskiM. StoyeT. StreblerS. SummersA. TapperK. UchidaT. VirdeeN. WardleD. WinterbottomJ. WrightA. G. ZecchinelliS. C. ZenzJ. E. ColeP. R. HobsonA. KhanP. KyberdC. K. MackayA. MortonI. D. ReidL. TeodorescuS. ZahidK. CallJ. DittmannK. HatakeyamaC. MadridB. McMasterN. PastikaC. SmithR. BartekA. DominguezR. UniyalA. BuccilliS. I. CooperC. HendersonP. RumerioC. WestD. ArcaroT. BoseZ. DemiragliD. GastlerS. GirgisD. PinnaC. RichardsonJ. RohlfD. SperkaI. SuarezL. SulakD. ZouG. BenelliB. BurkleX. CoubezD. CuttsY. t. DuhM. HadleyJ. HakalaU. HeintzJ. M. HoganK. H. M. KwokE. LairdG. LandsbergZ. MaoM. NarainS. SagirR. SyarifE. UsaiD. YuR. BandC. BrainerdR. BreedonM. Calderon De La Barca SanchezM. ChertokJ. ConwayR. ConwayP. T. CoxR. ErbacherC. FloresG. FunkF. JensenW. KoO. KukralR. LanderM. MulhearnD. PellettJ. PilotM. ShiD. StolpD. TaylorK. TosM. TripathiZ. WangF. ZhangM. BachtisC. BravoR. CousinsA. DasguptaA. FlorentJ. HauserM. IgnatenkoN. MccollW. A. NashS. RegnardD. SaltzbergC. SchnaibleB. StoneV. ValuevK. BurtR. ClareJ. W. GaryS. M. A. Ghiasi ShiraziG. HansonG. KarapostoliE. KennedyO. R. LongM. Olmedo NegreteM. I. PanevaW. SiL. WangH. WeiS. WimpennyB. R. YatesY. ZhangJ. G. BransonS. CittolinM. DerdzinskiR. GerosaD. GilbertB. HashemiD. KleinV. KrutelyovJ. LettsM. MasciovecchioS. MayS. PadhiM. PieriV. SharmaM. TadelF. WürthweinA. YagilG. Zevi Della PortaN. AminR. BhandariC. CampagnariM. CitronV. DuttaM. Franco SevillaL. GouskosJ. IncandelaB. MarshH. MeiA. OvcharovaH. QuJ. RichmanU. SaricaD. StuartS. WangJ. YooD. AndersonA. BornheimO. CerriI. DuttaJ. M. LawhornN. LuJ. MaoH. B. NewmanT. Q. NguyenJ. PataM. SpiropuluJ. R. VlimantS. XieZ. ZhangR. Y. ZhuM. B. AndrewsT. FergusonT. MudholkarM. PauliniM. SunI. VorobievM. WeinbergJ. P. CumalatW. T. FordA. JohnsonE. MacDonaldT. MulhollandR. PatelA. PerloffK. StensonK. A. UlmerS. R. WagnerJ. AlexanderJ. ChavesY. ChengJ. ChuA. DattaA. FrankenthalK. McdermottN. MirmanJ. R. PattersonD. QuachA. RinkeviciusA. RydS. M. TanZ. TaoJ. ThomP. WittichM. ZientekS. AbdullinM. AlbrowM. AlyariG. ApollinariA. ApresyanA. ApyanL. A. T. BauerdickA. BeretvasJ. BerryhillP. C. BhatK. BurkettJ. N. ButlerA. CanepaG. B. CeratiH. W. K. CheungF. ChlebanaM. CremonesiJ. DuarteV. D. ElviraJ. FreemanZ. GecseE. GottschalkL. GrayD. GreenS. GrünendahlO. GutscheAllisonReinsvold HallJ. HanlonR. M. HarrisS. HasegawaR. HellerJ. HirschauerB. JayatilakaS. JindarianiM. JohnsonU. JoshiB. KlimaM. J. KortelainenB. KreisS. LammelJ. LewisD. LincolnR. LiptonM. LiuT. LiuJ. LykkenK. MaeshimaJ. M. MarraffinoD. MasonP. McBrideP. MerkelS. MrennaS. NahnV. O’DellV. PapadimitriouK. PedroC. PenaG. RaknessF. RaveraL. RistoriB. SchneiderE. Sexton-KennedyN. SmithA. SohaW. J. SpaldingL. SpiegelS. StoynevJ. StraitN. StrobbeL. TaylorS. TkaczykN. V. TranL. UpleggerE. W. VaanderingC. VernieriM. VerzocchiR. VidalM. WangH. A. WeberD. AcostaP. AveryP. BortignonD. BourilkovA. BrinkerhoffL. CadamuroA. CarnesV. CherepanovD. CurryF. ErricoR. D. FieldS. V. GleyzerB. M. JoshiM. KimJ. KonigsbergA. KorytovK. H. LoP. MaK. MatchevN. MenendezG. MitselmakherD. RosenzweigK. ShiJ. WangX. ZuoY. R. JoshiT. AdamsA. AskewS. HagopianV. HagopianK. F. JohnsonR. KhuranaT. KolbergG. MartinezT. PerryH. ProsperC. SchiberR. YohayJ. ZhangM. M. BaarmandV. BhopatkarM. HohlmannD. NoonanM. RahmaniM. SaundersF. YumicevaM. R. AdamsL. ApanasevichD. BerryR. R. BettsR. CavanaughX. ChenS. DittmerO. EvdokimovC. E. GerberD. A. HangalD. J. HofmanK. JungC. MillsT. RoyM. B. TonjesN. VarelasH. WangX. WangZ. WuM. AlhusseiniB. BilkiW. ClaridaK. DilsizS. DurgutR. P. GandrajulaM. HaytmyradovV. KhristenkoO. K. KöseyanJ.-P. MerloA. MestvirishviliA. MoellerJ. NachtmanH. OgulY. OnelF. OzokA. PenzoC. SnyderE. TirasJ. WetzelB. BlumenfeldA. CocorosN. EminizerD. FehlingL. FengA. V. GritsanW. T. HungP. MaksimovicJ. RoskesM. SwartzM. XiaoC. Baldenegro BarreraP. BaringerA. BeanS. BorenJ. BowenA. BylinkinT. IsidoriS. KhalilJ. KingG. KrintirasA. KropivnitskayaC. LindseyD. MajumderW. McbrayerN. MinafraM. MurrayC. RoganC. RoyonS. SandersE. SchmitzJ. D. Tapia TakakiJ. WilliamsG. WilsonS. DuricA. IvanovK. KaadzeD. KimY. MaravinD. R. MendisT. MitchellA. ModakA. MohammadiF. RebassooD. WrightA. BadenO. BaronA. BelloniS. C. EnoY. FengN. J. HadleyS. JabeenG. Y. JengR. G. KelloggJ. KunkleA. C. MignereyS. NabiliF. Ricci-TamM. SeidelY. H. ShinA. SkujaS. C. TonwarK. WongD. AbercrombieB. AllenA. BatyR. BiS. BrandtW. BuszaI. A. CaliM. D’AlfonsoG. Gomez CeballosM. GoncharovP. HarrisD. HsuM. HuM. KluteD. KovalskyiY.-J. LeeP. D. LuckeyB. MaierA. C. MariniC. McginnC. MironovS. NarayananX. NiuC. PausD. RankinC. RolandG. RolandZ. ShiG. S. F. StephansK. SumorokK. TatarD. VelicanuT. W. WangB. WyslouchA. C. BenvenutiR. M. ChatterjeeA. EvansS. GutsP. HansenJ. HiltbrandSh. JainS. KalafutY. KubotaZ. LeskoJ. MansR. RusackM. A. WadudJ. G. AcostaS. OliverosK. BloomD. R. ClaesC. FangmeierL. FincoF. GolfR. Gonzalez SuarezR. KamalieddinI. KravchenkoJ. E. SiadoG. R. SnowB. StiegerG. AgarwalC. HarringtonI. IashviliA. KharchilavaC. McleanD. NguyenA. ParkerJ. PekkanenS. RappoccioB. RoozbahaniG. AlversonE. BarberisC. FreerY. HaddadA. HortiangthamG. MadiganD. M. MorseT. OrimotoL. SkinnariA. Tishelman-CharnyT. WamorkarB. WangA. WisecarverD. WoodJ. BueghlyT. GunterK. A. HahnN. OdellM. H. SchmittK. SungM. TrovatoM. VelascoR. BucciN. DevR. GoldouzianM. HildrethK. Hurtado AnampaC. JessopD. J. KarmgardK. LannonW. LiN. LoukasN. MarinelliI. McalisterF. MengC. MuellerY. MusienkoM. PlanerR. RuchtiP. SiddireddyG. SmithS. TaroniM. WayneA. WightmanM. WolfA. WoodardJ. AlimenaB. BylsmaL. S. DurkinS. FlowersB. FrancisC. HillW. JiA. LefeldT. Y. LingB. L. WinerS. CoopersteinG. DezoortP. ElmerJ. HardenbrookN. HaubrichS. HigginbothamA. KalogeropoulosS. KwanD. LangeM. T. LucchiniJ. LuoD. MarlowK. MeiI. OjalvoJ. OlsenC. PalmerP. PirouéJ. Salfeld-NebgenD. SticklandC. TullyS. NorbergA. BarkerV. E. BarnesS. DasL. GutayM. JonesA. W. JungA. KhatiwadaB. MahakudD. H. MillerG. NegroN. NeumeisterC. C. PengS. PiperovH. QiuJ. F. SchulteJ. SunF. WangR. XiaoW. XieT. ChengJ. DolenN. ParasharK. M. EcklundS. FreedF. J. M. GeurtsM. KilpatrickArun KumarB. P. PadleyR. RedjimiJ. RobertsJ. RorieW. ShiA. G. Stahl LeitonZ. TuA. ZhangA. BodekP. de BarbaroR. DeminaJ. L. DulembaC. FallonT. FerbelM. GalantiA. Garcia-BellidoJ. HanO. HindrichsA. KhukhunaishviliE. RankenP. TanR. TausB. ChiaritoJ. P. ChouA. GandrakotaY. GershteinE. HalkiadakisA. HartM. HeindlE. HughesS. KaplanS. KyriacouI. LaflotteA. LathR. MontalvoK. NashM. OshersonH. SakaS. SalurS. SchnetzerD. SheffieldS. SomalwarR. StoneS. ThomasP. ThomassenH. AcharyaA. G. DelannoyJ. HeidemanG. RileyS. SpanierO. BouhaliA. CelikM. DalchenkoM. De MattiaA. DelgadoS. DildickR. EusebiJ. GilmoreT. HuangT. KamonS. LuoD. MarleyR. MuellerD. OvertonL. PernièD. RathjensA. SafonovN. AkchurinJ. DamgovF. De GuioS. KunoriK. LamichhaneT. MengkeS. MuthumuniT. PeltolaS. UndleebI. VolobouevA. WhitbeckS. GreeneA. GurrolaR. JanjamW. JohnsC. MaguireA. MeloH. NiK. PadekenF. RomeoP. SheldonS. TuoJ. VelkovskaM. VerweijM. W. ArentonP. BarriaB. CoxG. CummingsR. HiroskyM. JoyceA. LedovskoyC. NeuB. TannenwaldE. WolfeF. XiaR. HarrP. E. KarchinN. PoudyalJ. SturdyP. ThapaS. ZaleskiJ. BuchananC. CaillolD. CarlsmithS. DasuI. De BruynL. DoddF. FioriC. GalloniB. GomberM. HerndonA. HervéU. HussainP. KlabbersA. LanaroA. LoeligerK. LongR. LovelessJ. Madhusudanan SreekalaT. RugglesA. SavinW. H. SmithD. TeagueS. Trembath-reichertN. WoodsCMS Collaboration
Source
European Physical Journal C: Particles and Fields, Vol 80, Iss 5, Pp 1-37 (2020)
Subject
Astrophysics
QB460-466
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1434-6044
1434-6052
Abstract
Abstract A measurement is presented of differential cross sections for t-channel single top quark and antiquark production in proton–proton collisions at a centre-of-mass energy of 13$$\,\text {Te}\text {V}$$ Te by the CMS experiment at the LHC. From a data set corresponding to an integrated luminosity of 35.9$$\,\text {fb}^{-1}$$ fb-1 , events containing one muon or electron and two or three jets are analysed. The cross section is measured as a function of the top quark transverse momentum ($$p_{\mathrm{T}} $$ pT ), rapidity, and polarisation angle, the charged lepton $$p_{\mathrm{T}} $$ pT and rapidity, and the $$p_{\mathrm{T}} $$ pT of the $$\text {W}{}{}$$ W boson from the top quark decay. In addition, the charge ratio is measured differentially as a function of the top quark, charged lepton, and $$\text {W}{}{}$$ W boson kinematic observables. The results are found to be in agreement with standard model predictions using various next-to-leading-order event generators and sets of parton distribution functions. Additionally, the spin asymmetry, sensitive to the top quark polarisation, is determined from the differential distribution of the polarisation angle at parton level to be $$0.440 \pm 0.070$$ 0.440±0.070 , in agreement with the standard model prediction.