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Office of Scientific and Technical Information

Title: Evidence for electroweak production of four charged leptons and two jets in proton-proton collisions at s = 13 TeV

Journal Article · · Physics Letters. B
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Evidence is presented for the electroweak (EW) production of two jets (jj) in association with two Z bosons and constraints on anomalous quartic gauge couplings are set. The analysis is based on a data sample of proton-proton collisions at s=13TeV collected with the CMS detector in 2016–2018, and corresponding to an integrated luminosity of 137 fb-1 . The search is performed in the fully leptonic final state ZZ→ℓℓℓ'ℓ' , where ℓ,ℓ'=e,μ . The EW production of two jets in association with two Z bosons is measured with an observed (expected) significance of 4.0 (3.5) standard deviations. The cross sections for the EW production are measured in three fiducial volumes and the result is σEW(pp→ZZjj→ℓℓℓ'ℓ'jj)=0.33-0.10+0.11(stat)-0.03+0.04(syst)fb in the most inclusive volume, in agreement with the standard model prediction of 0.275±0.021fb . Measurements of total cross sections for jj production in association with two Z bosons are also reported. Limits on anomalous quartic gauge couplings are derived in terms of the effective field theory operators T0, T1, T2, T8, and T9.

Research Organization:
Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (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:
1730975
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1648552; OSTI ID: 1762280
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-20-434-CMS; CMS-SMP-20-001; CERN-EP-2020-127; S0370269320307954; 135992; PII: S0370269320307954
Journal Information:
Physics Letters. B, Journal Name: Physics Letters. B Vol. 812 Journal Issue: C; ISSN 0370-2693
Publisher:
ElsevierCopyright Statement
Country of Publication:
Netherlands
Language:
English

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Herwig 7.0/Herwig++ 3.0 release note journal April 2016
Vector-boson pair production and electroweak corrections in   journal August 2014
ZZ production at the LHC: Fiducial cross sections and distributions in NNLO QCD journal November 2015
An introduction to PYTHIA 8.2 journal June 2015
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Spin and parity of a single-produced resonance at the LHC journal November 2012
Probing color-singlet exchange in Z + 2 -jet events at the CERN LHC journal December 1996
Event generator tunes obtained from underlying event and multiparton scattering measurements journal March 2016
Measurement of vector boson scattering and constraints on anomalous quartic couplings from events with four leptons and two jets in proton–proton collisions at s = 13   TeV journal November 2017