학술논문

Measurement of the cross section of top quark-antiquark pair production in association with a W boson in proton-proton collisions at s $$ \sqrt{s} $$ = 13 TeV
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The CMS collaborationA. TumasyanW. AdamJ. W. AndrejkovicT. BergauerS. ChatterjeeK. DamanakisM. DragicevicA. Escalante Del ValleP. S. HussainM. JeitlerN. KrammerL. LechnerD. LikoI. MikulecP. PaulitschF. M. PittersJ. SchieckR. SchöfbeckD. SchwarzS. TemplW. WaltenbergerC.-E. WulzM. R. DarwishT. JanssenT. KelloH. Rejeb SfarP. Van MechelenE. S. BolsJ. D’HondtA. De MoorM. DelcourtH. El FahamS. LowetteS. MoortgatA. MortonD. MüllerA. R. SahasransuS. TavernierW. Van DoninckD. VanneromB. ClerbauxG. De LentdeckerL. FavartD. HohovJ. JaramilloK. LeeM. MahdavikhorramiI. MakarenkoA. MalaraS. ParedesL. PétréN. PostiauE. StarlingL. ThomasM. Vanden BemdenC. Vander VeldeP. VanlaerD. DoburJ. KnolleL. LambrechtG. MestdachM. NiedzielaC. RendónC. RoskasA. SamalanK. SkovpenM. TytgatN. Van Den BosscheB. VermassenL. WezenbeekA. BeneckeG. BrunoF. BuryC. CaputoP. DavidC. DelaereI. S. DonertasA. GiammancoK. JaffelSa. JainV. LemaitreK. MondalJ. PrisciandaroA. TaliercioT. T. TranP. VischiaS. WertzG. A. AlvesE. CoelhoC. HenselA. MoraesP. Rebello TelesW. L. Aldá JúniorM. Alves Gallo PereiraM. Barroso Ferreira FilhoH. Brandao MalbouissonW. CarvalhoJ. ChinellatoE. M. Da CostaG. G. Da SilveiraD. De Jesus DamiaoV. Dos Santos SousaS. Fonseca De SouzaJ. MartinsC. Mora HerreraK. Mota AmariloL. MundimH. NogimaA. SantoroS. M. Silva Do AmaralA. SznajderM. ThielF. Torres Da Silva De AraujoA. Vilela PereiraC. A. BernardesL. CalligarisT. R. Fernandez Perez TomeiE. M. GregoresP. G. MercadanteS. F. NovaesSandra S. PadulaA. AleksandrovG. AntchevR. HadjiiskaP. IaydjievM. MishevaM. RodozovM. ShopovaG. SultanovA. DimitrovT. IvanovL. LitovB. PavlovP. PetkovA. PetrovE. ShumkaS. ThakurT. ChengT. JavaidM. MittalL. YuanM. AhmadG. BauerZ. HuS. LezkiK. YiG. M. ChenH. S. ChenM. ChenF. IemmiC. H. JiangA. KapoorH. KouH. LiaoZ.-A. LiuV. MilosevicF. MontiR. SharmaJ. TaoJ. Thomas-WilskerJ. WangH. ZhangJ. ZhaoA. AgapitosY. AnY. BanC. ChenA. LevinC. LiQ. LiX. LyuY. MaoS. J. QianX. SunD. WangJ. XiaoH. YangM. LuZ. YouX. GaoD. LeggatH. OkawaY. ZhangZ. LinC. LuM. XiaoC. AvilaD. A. Barbosa TrujilloA. CabreraC. FlorezJ. FragaJ. Mejia GuisaoF. RamirezM. RodriguezJ. D. Ruiz AlvarezD. GiljanovicN. GodinovicD. LelasI. PuljakZ. AntunovicM. KovacT. SculacV. BrigljevicB. K. ChitrodaD. FerencekD. MajumderM. RoguljicA. StarodumovT. SusaA. AttikisK. ChristoforouM. KolosovaS. KonstantinouJ. MousaC. NicolaouF. PtochosP. A. RazisH. RykaczewskiH. SakaM. FingerA. KvetonE. AyalaE. Carrera JarrinH. AbdallaY. AssranA. LotfyM. A. MahmoudS. BhowmikR. K. DewanjeeK. EhatahtM. KadastikT. LangeS. NandanC. NielsenJ. PataM. RaidalL. TaniC. VeelkenP. EerolaH. KirschenmannK. OsterbergM. VoutilainenS. BharthuarE. BrückenF. GarciaJ. HavukainenM. S. KimR. KinnunenT. LampénK. Lassila-PeriniS. LehtiT. LindénM. LottiL. MartikainenM. MyllymäkiJ. OttM. m. RantanenH. SiikonenE. TuominenJ. TuominiemiP. LuukkaH. PetrowT. TuuvaC. AmendolaM. BesanconF. CoudercM. DejardinD. DenegriJ. L. FaureF. FerriS. GanjourP. GrasG. Hamel de MonchenaultP. JarryV. 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BartekA. DominguezR. UniyalA. M. Vargas HernandezA. BuccilliS. I. CooperD. Di CroceS. V. GleyzerC. HendersonC. U. PerezP. RumerioC. WestA. AkpinarA. AlbertD. ArcaroC. CosbyZ. DemiragliC. EriceE. FontanesiD. GastlerS. MayJ. RohlfK. SalyerD. SperkaD. SpitzbartI. SuarezA. TsatsosS. YuanG. BenelliB. BurkleX. CoubezD. CuttsM. HadleyU. HeintzJ. M. HoganT. KwonG. LandsbergK. T. LauD. LiJ. LuoM. NarainN. PervanS. SagirF. SimpsonE. UsaiW. Y. WongX. YanD. YuW. ZhangJ. BonillaC. BrainerdR. BreedonM. Calderon De La Barca SanchezM. ChertokJ. ConwayP. T. CoxR. ErbacherG. HazaF. JensenO. KukralG. MocellinM. MulhearnD. PellettB. RegneryD. TaylorY. YaoF. ZhangM. BachtisR. CousinsA. DattaD. HamiltonJ. HauserM. IgnatenkoM. A. IqbalT. LamE. MancaW. A. NashS. RegnardD. SaltzbergB. StoneV. ValuevY. ChenR. ClareJ. W. GaryM. GordonG. HansonG. KarapostoliO. R. LongN. ManganelliW. SiS. WimpennyJ. G. BransonP. ChangS. CittolinS. CoopersteinD. DiazJ. DuarteR. GerosaL. GianniniJ. GuiangR. KansalV. KrutelyovR. LeeJ. LettsM. MasciovecchioF. MokhtarM. PieriB. V. Sathia NarayananV. SharmaM. TadelE. VourliotisF. WürthweinY. XiangA. YagilN. AminC. CampagnariM. CitronG. ColluraA. DorsettV. DuttaJ. IncandelaM. KilpatrickA. J. LiP. MastersonH. MeiM. OshiroM. QuinnanJ. RichmanU. SaricaR. SchmitzF. SettiJ. SheplockP. SiddireddyD. StuartS. WangA. BornheimO. CerriI. DuttaA. LatorreJ. M. LawhornN. LuJ. MaoH. B. NewmanT. Q. NguyenM. SpiropuluJ. R. VlimantC. WangS. XieR. Y. ZhuJ. AlisonS. AnM. B. AndrewsP. BryantT. FergusonA. HarilalC. LiuT. MudholkarS. MurthyM. PauliniA. RobertsA. SanchezW. TerrillJ. P. CumalatW. T. FordA. HassaniG. KarathanasisE. MacDonaldF. MariniR. PatelA. PerloffC. SavardN. SchonbeckK. StensonK. A. UlmerS. R. WagnerN. ZipperJ. AlexanderS. Bright-ThonneyX. ChenD. J. CranshawJ. FanX. FanD. GadkariS. HoganJ. MonroyJ. R. PattersonD. QuachJ. ReichertM. ReidA. RydJ. ThomP. WittichR. ZouM. AlbrowM. AlyariG. ApollinariA. ApresyanL. A. T. BauerdickD. BerryJ. BerryhillP. C. BhatK. BurkettJ. N. ButlerA. CanepaG. B. CeratiH. W. K. CheungF. ChlebanaK. F. Di PetrilloJ. DickinsonV. D. ElviraY. FengJ. FreemanA. GandrakotaZ. GecseL. GrayD. GreenS. GrünendahlO. 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. SpiegelJ. StraitL. TaylorS. TkaczykN. V. TranL. UpleggerE. W. VaanderingH. A. WeberI. ZoiP. AveryD. BourilkovL. CadamuroV. CherepanovR. D. FieldD. GuerreroM. KimE. KoenigJ. KonigsbergA. KorytovK. H. LoK. MatchevN. MenendezG. MitselmakherA. Muthirakalayil MadhuN. RawalD. RosenzweigS. RosenzweigK. ShiZ. WuT. AdamsA. AskewR. HabibullahV. HagopianT. KolbergG. MartinezH. ProsperC. SchiberO. ViazloR. YohayJ. ZhangM. M. BaarmandS. ButallaT. ElkafrawyM. HohlmannR. Kumar VermaM. RahmaniF. YumicevaM. R. AdamsH. Becerril GonzalezR. CavanaughS. DittmerO. EvdokimovC. E. GerberD. J. HofmanD. S. LemosA. H. MerritC. MillsG. OhT. RoyS. RudrabhatlaM. B. TonjesN. VarelasX. WangZ. YeM. AlhusseiniK. DilsizL. EmediatoR. P. GandrajulaG. KaramanO. K. KöseyanJ.-P. MerloA. MestvirishviliJ. NachtmanO. NeogiH. OgulY. OnelA. PenzoC. SnyderE. TirasO. AmramB. BlumenfeldL. CorcodilosJ. DavisA. V. GritsanS. KyriacouP. MaksimovicJ. RoskesS. SekharM. SwartzT. Á. VámiA. AbreuL. F. Alcerro AlcerroJ. AnguianoP. BaringerA. BeanZ. FlowersT. IsidoriS. KhalilJ. KingG. KrintirasM. LazarovitsC. Le MahieuC. LindseyJ. MarquezN. MinafraM. MurrayM. NickelC. RoganC. RoyonR. SalvaticoS. SandersC. SmithJ. WilliamsG. WilsonB. AllmondS. DuricA. IvanovK. KaadzeY. MaravinT. MitchellA. ModakK. NamD. RoyF. RebassooD. WrightE. AdamsA. BadenO. BaronA. BelloniA. BethaniS. C. EnoN. J. HadleyS. JabeenR. G. KelloggT. KoethY. LaiS. LascioA. C. MignereyS. NabiliC. PalmerC. PapageorgakisL. WangK. WongD. AbercrombieW. BuszaI. A. CaliM. D’AlfonsoJ. EysermansC. FreerG. Gomez-CeballosM. GoncharovP. HarrisM. HuD. KovalskyiJ. KrupaY.-J. LeeK. LongC. MironovC. PausD. RankinC. RolandG. RolandZ. ShiG. S. F. StephansZ. WangB. WyslouchT. J. YangR. M. ChatterjeeA. EvansJ. HiltbrandSh. JainB. M. JoshiC. KapsiakM. KrohnY. KubotaJ. MansM. ReveringR. RusackR. SaradhyN. SchroederN. StrobbeM. A. WadudL. M. CremaldiK. BloomM. BrysonD. R. ClaesC. FangmeierL. FincoF. GolfC. JooR. KamalieddinI. KravchenkoI. ReedJ. E. SiadoG. R. SnowW. TabbA. WightmanF. YanA. G. ZecchinelliG. AgarwalH. BandyopadhyayL. HayI. IashviliA. KharchilavaC. McLeanM. MorrisD. NguyenJ. PekkanenS. RappoccioA. WilliamsG. AlversonE. BarberisY. HaddadY. HanA. KrishnaJ. LiJ. LidrychG. MadiganB. MarzocchiD. M. MorseV. NguyenT. OrimotoA. ParkerL. SkinnariA. Tishelman-CharnyT. WamorkarB. WangA. WisecarverD. WoodJ. BueghlyZ. ChenA. GilbertK. A. HahnY. LiuN. OdellM. H. SchmittM. VelascoR. BandR. BucciM. CremonesiA. DasR. GoldouzianM. HildrethK. Hurtado AnampaC. JessopK. LannonJ. LawrenceN. LoukasL. LuttonJ. MarianoN. MarinelliI. McalisterT. McCauleyC. McgradyK. MohrmanC. MooreY. MusienkoR. RuchtiA. TownsendM. WayneH. YockeyM. ZaruckiL. ZygalaB. BylsmaM. CarriganL. S. DurkinB. FrancisC. HillA. LesauvageM. Nunez OrnelasK. WeiB. L. WinerB. R. YatesF. M. AddesaP. DasG. DezoortP. ElmerA. FrankenthalB. GreenbergN. HaubrichS. HigginbothamA. KalogeropoulosG. KoppS. KwanD. LangeD. MarlowK. MeiI. OjalvoJ. OlsenD. SticklandC. TullyS. NorbergA. S. BakshiV. E. BarnesR. ChawlaS. DasL. GutayM. JonesA. W. JungD. KondratyevA. M. KoshyM. LiuG. NegroN. NeumeisterG. PaspalakiS. PiperovA. PurohitJ. F. SchulteM. StojanovicJ. ThiemanF. WangR. XiaoW. XieJ. DolenN. ParasharD. AcostaA. BatyT. CarnahanM. DecaroS. DildickK. M. EcklundP. J. Fernández MantecaS. FreedP. GardnerF. J. M. GeurtsW. LiB. P. PadleyR. RedjimiJ. RotterW. ShiE. YigitbasiL. ZhangA. BodekP. de BarbaroR. DeminaJ. L. DulembaC. FallonT. FerbelM. GalantiA. Garcia-BellidoO. HindrichsA. KhukhunaishviliE. RankenR. TausG. P. Van OnsemK. GoulianosB. ChiaritoJ. P. ChouY. GershteinE. HalkiadakisA. HartM. HeindlD. JaroslawskiO. KarachebanI. LaflotteA. LathR. MontalvoK. NashM. OshersonH. RoutrayS. SalurS. SchnetzerS. SomalwarR. StoneS. A. ThayilS. ThomasH. WangH. AcharyaA. G. DelannoyS. FiorendiT. HolmesE. NibigiraS. SpanierO. BouhaliM. DalchenkoA. DelgadoR. EusebiJ. GilmoreT. HuangT. KamonS. LuoS. MalhotraR. MuellerD. OvertonD. RathjensA. SafonovN. AkchurinJ. DamgovV. HegdeK. LamichhaneT. MengkeS. MuthumuniT. PeltolaI. VolobouevA. WhitbeckE. AppeltS. GreeneA. GurrolaW. JohnsA. MeloF. RomeoP. SheldonS. TuoJ. VelkovskaJ. ViinikainenB. CardwellB. CoxG. CummingsJ. HakalaR. HiroskyM. JoyceA. LedovskoyA. LiC. NeuC. E. Perez LaraB. TannenwaldP. E. KarchinN. PoudyalK. BlackT. BoseS. DasuI. De BruynP. EveraertsC. GalloniH. HeM. HerndonA. HerveC. K. KorakaA. LanaroA. LoeligerR. LovelessJ. Madhusudanan SreekalaA. MallampalliA. MohammadiG. ParidaD. PinnaA. SavinV. ShangW. H. SmithD. TeagueH. F. TsoiW. VetensS. AfanasievV. AndreevYu. AndreevT. AushevM. AzarkinA. BabaevV. BlinovE. BoosV. BorshchD. BudkouskiV. BunichevV. ChekhovskyR. ChistovA. DermenevT. DimovaI. DreminM. DubininL. DudkoV. EpshteynA. ErshovG. GavrilovV. GavrilovS. GninenkoV. GolovtcovN. GolubevI. GolutvinI. GorbunovA. GribushinV. IvanchenkoY. IvanovV. KachanovL. KardapoltsevV. KarjavineA. KarneyeuV. KimM. KirakosyanD. KirpichnikovM. KirsanovV. KlyukhinD. KonstantinovV. KorenkovA. KozyrevN. KrasnikovE. KuznetsovaA. LanevP. LevchenkoA. LitominN. LychkovskayaV. MakarenkoA. MalakhovV. MatveevV. MurzinA. NikitenkoS. ObraztsovA. OskinI. OvtinV. PalichikP. ParyginV. PerelyginM. PerfilovG. PivovarovS. PolikarpovV. PopovE. PopovaO. RadchenkoM. SavinaV. SavrinD. SelivanovaV. ShalaevS. ShmatovS. ShulhaY. SkovpenS. SlabospitskiiV. SmirnovD. SosnovA. StepennovV. SulimovE. TcherniaevA. TerkulovO. TeryaevI. TlisovaM. TomsA. ToropinL. UvarovA. UzunianE. VlasovP. VolkovA. VorobyevN. VoytishinB. S. YuldashevA. ZarubinI. ZhizhinA. Zhokin
Source
Journal of High Energy Physics, Vol 2023, Iss 7, Pp 1-54 (2023)
Subject
Hadron-Hadron Scattering
Top Physics
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
1029-8479
Abstract
Abstract The production of a top quark-antiquark pair in association with a W boson ( t t ¯ W $$ \textrm{t}\overline{\textrm{t}}\textrm{W} $$ ) is measured in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV. The analyzed data was recorded by the CMS experiment at the CERN LHC and corresponds to an integrated luminosity of 138 fb −1. Events with two or three leptons (electrons and muons) and additional jets are selected. In events with two leptons, a multiclass neural network is used to distinguish between the signal and background processes. Events with three leptons are categorized based on the number of jets and of jets originating from b quark hadronization, and the lepton charges. The inclusive t t ¯ W $$ \textrm{t}\overline{\textrm{t}}\textrm{W} $$ production cross section in the full phase space is measured to be 868 ± 40(stat) ± 51(syst) fb. The t t ¯ W $$ \textrm{t}\overline{\textrm{t}}\textrm{W} $$ + and t t ¯ W $$ \textrm{t}\overline{\textrm{t}}\textrm{W} $$ − cross sections are also measured as 553 ± 30(stat) ± 30(syst) and 343 ± 26(stat) ± 25(syst) fb, respectively, and the corresponding ratio of the two cross sections is found to be 1.61 ± 0.15 stat − 0.05 + 0.07 syst $$ 1.61\pm 0.15{\left(\textrm{stat}\right)}_{-0.05}^{+0.07}\left(\textrm{syst}\right) $$ . The measured cross sections are larger than but consistent with the standard model predictions within two standard deviations, and represent the most precise measurement of these cross sections to date.