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U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Measurements of the pp → W±γγ and pp → Zγγ cross sections at $$ \sqrt{\mathrm{s}} $$ = 13 TeV and limits on anomalous quartic gauge couplings

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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The cross section for W or Z boson production in association with two photons is measured in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV. The data set corresponds to an integrated luminosity of 137 fb-1 collected by the CMS experiment at the LHC. The W → ℓν and Z → ℓℓ decay modes (where ℓ = e, μ) are used to extract the Wγγ and Zγγ cross sections in a phase space defined by electron (muon) with transverse momentum larger than 30 GeV and photon transverse momentum larger than 20 GeV. All leptons and photons are required to have absolute pseudorapidity smaller than 2.5. The measured cross sections in this phase space are σ(Wγγ) = $${13.6}_{-1.9}^{+1.9}{\left(\mathrm{stat}\right)}_{-4.0}^{+4.0}$$ (syst) ± 0.08 (PDF + scale) fb and σ(Zγγ) = $${5.41}_{-0.55}^{+0.58}{\left(\mathrm{stat}\right)}_{-.070}^{+0.64}$$(syst) ± 0.06 (PDF + scale) fb. Limits on anomalous quartic gauge couplings are set in the framework of an effective field theory with dimension-8 operators.
Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1828330
Report Number(s):
CERN-EP--2021-073; CMS-SMP--19-013; FERMILAB-PUB--21-417-CMS; arXiv:2105.12780; oai:inspirehep.net:1865855
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online) Journal Issue: 10 Vol. 2021; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (15)

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Pileup subtraction using jet areas journal January 2008
SHERPA 1. , a proof-of-concept version journal February 2004
p p → j j e ± μ ± ν ν and j j e ± μ ∓ ν ν at O ( α em 6 ) and O ( α em 4 α s 2 ) for the study of the quartic electroweak gauge boson vertex at CERN LHC journal October 2006
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Z γ γ production with leptonic decays and triple photon production at next-to-leading order QCD journal October 2011
Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
Parton distributions from high-precision collider data: NNPDF Collaboration journal October 2017
Fully differential NNLO computations with MATRIX journal June 2018
Event generation with Sherpa 2.2 journal January 2019
Study of the reactions ψ' → γγψ [Thesis] report December 1980