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Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurement of the t t ¯ b b ¯ production cross section in the all-jet final state in pp collisions at s = 13 TeV

Journal Article · · Physics Letters. B
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A measurement of the production cross section of top quark pairs in association with two b jets ($$\mathrm{t\bar{t}}\mathrm{b\bar{b}}$$) is presented using data collected in proton-proton collisions at $$\sqrt{s} =$$ 13 TeV by the CMS detector at the LHC corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{-1}$$. The cross section is measured in the all-jet decay channel of the top quark pair by selecting events containing at least eight jets, of which at least two are identified as originating from the hadronization of b quarks. A combination of multivariate analysis techniques is used to reduce the large background from multijet events not containing a top quark pair, and to help discriminate between jets originating from top quark decays and other additional jets. The cross section is determined for the total phase space to be 5.5 $$\pm$$ 0.3 (stat)$${}^{+1.6}_{-1.3}$$ (syst) pb and also measured for two fiducial $$\mathrm{t\bar{t}}\mathrm{b\bar{b}}$$ definitions. The measured cross sections are found to be larger than theoretical predictions by a factor of 1.5-2.4, corresponding to 1-2 standard deviations.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Univ. of Colorado, Boulder, CO (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; SC0010005
OSTI ID:
1599972
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1568852; OSTI ID: 1637422
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-19-500-CMS; arXiv:1909.05306; CMS-TOP-18-011; CERN-EP-2019-183; S0370269320300897; 135285; PII: S0370269320300897
Journal Information:
Physics Letters. B, Journal Name: Physics Letters. B Vol. 803 Journal Issue: C; ISSN 0370-2693
Publisher:
ElsevierCopyright Statement
Country of Publication:
Netherlands
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 12 works
Citation information provided by
Web of Science

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NLO matching for <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd" xmlns:sa="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-aff/dtd"><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math> production with massive b-quarks journal June 2014
Measurements of fiducial cross-sections for $$t\bar{t}$$ t t ¯ production with one or two additional b-jets in pp collisions at $$\sqrt{s}$$ s =8 TeV using the ATLAS detector journal January 2016
Limiting top quark-Higgs boson interaction and Higgs-boson width from multitop productions journal June 2019
An introduction to PYTHIA 8.2 journal June 2015
Measurements of t t ¯ cross sections in association with b jets and inclusive jets and their ratio using dilepton final states in pp collisions at s = 13 TeV journal January 2018
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Measurement of the cross section ratio σ t t ¯ b b ¯ / σ t t ¯ jj in p p collisions at s = 8 TeV journal June 2015
Observation of Higgs boson production in association with a top quark pair at the LHC with the ATLAS detector journal September 2018
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W + W Production at Hadron Colliders in Next to Next to Leading Order QCD journal November 2014
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Search for standard model production of four top quarks in proton–proton collisions at s = 13  TeV journal September 2017
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FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
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