Measurements of Four-Lepton Production at the Z Resonance in pp Collisions at $\sqrt s=$7 and 8 TeV with ATLAS
(2014) Physical Review Letters — Vol. 112 (2014)
Files
1403.pdf
Open Access - Adobe PDF
- 670.11 KB
Details
- Authors
- et. al.
- Abstract
- <p>Measurements of four-lepton (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>ℓ</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>μ</mml:mi></mml:math></inline-formula>) production cross sections at the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> resonance in <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula> collisions at the LHC with the ATLAS detector are presented. For dilepton and four-lepton invariant mass regions <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>></mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>GeV</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>80</mml:mn><mml:mo><</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>GeV</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the measured cross sections are <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>76</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>18</mml:mn><mml:mtext>(stat)</mml:mtext><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mtext>(syst)</mml:mtext><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>1.4</mml:mn><mml:mtext>(lumi)</mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>fb</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>107</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mtext>(stat)</mml:mtext><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mtext>(syst)</mml:mtext><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>3.0</mml:mn><mml:mtext>(lumi)</mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>fb</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 8 TeV, respectively. By subtracting the nonresonant <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> production contributions and normalizing with <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> events, the branching fraction for the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> boson decay to <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:math></inline-formula> is determined to be <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3.20</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mtext>(stat)</mml:mtext><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>0.13</mml:mn><mml:mtext>(syst)</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, consistent with the standard model prediction.</p>
- Affiliations
Citations
Tanasijczuk, A. J., ATLAS, & et al. (2014). Measurements of Four-Lepton Production at the Z Resonance in pp Collisions at $\sqrt s=$7 and 8 TeV with ATLAS. Physical Review Letters, 112. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.231806 (Original work published 2014)