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

Studies of the Energy Dependence of Diboson Polarization Fractions and the Radiation-Amplitude-Zero Effect in W Z Production with the ATLAS Detector

Journal Article · · Physical Review Letters
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This Letter presents the first study of the energy dependence of diboson polarization fractions in W Z ν ( , = e , μ ) production. The dataset used corresponds to an integrated luminosity of 140 fb 1 of proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV recorded by the ATLAS detector. Two fiducial regions with an enhanced presence of events featuring two longitudinally polarized bosons are defined. A nonzero fraction of events with two longitudinally polarized bosons is measured with an observed significance of 5.3 standard deviations in the region with 100 < p T Z 200 GeV and 1.6 standard deviations in the region with p T Z > 200 GeV , where p T Z is the transverse momentum of the Z boson. This Letter also reports the first study of the radiation-amplitude-zero effect. Events with two transversely polarized bosons are analyzed for the Δ Y ( W Z ) and Δ Y ( W Z ) distributions defined respectively as the rapidity difference between the lepton from the W boson decay and the Z boson and the rapidity difference between the W boson and the Z boson. Significant suppression of events near zero is observed in both distributions. Unfolded Δ Y ( W Z ) and Δ Y ( W Z ) distributions are also measured and compared to theoretical predictions.

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AC02-76SF00515
OSTI ID:
2440122
Alternate ID(s):
OSTI ID: 2561304
OSTI ID: 2575518
OSTI ID: 2571515
Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Journal Issue: 10 Vol. 133; ISSN 0031-9007; ISSN PRLTAO
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (62)

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Prospects for precision measurement of diboson processes in the semileptonic decay channel in future LHC runs journal March 2019
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The ATLAS Simulation Infrastructure journal September 2010
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Performance of the ATLAS trigger system in 2015 journal May 2017
Jet reconstruction and performance using particle flow with the ATLAS Detector journal July 2017
Identification and rejection of pile-up jets at high pseudorapidity with the ATLAS detector journal September 2017
Correction to: Identification and rejection of pile-up jets at high pseudorapidity with the ATLAS detector journal October 2017
Performance of missing transverse momentum reconstruction with the ATLAS detector using proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=13~\hbox {TeV}$$ s = 13 TeV journal November 2018
Measurement of $$W^{\pm }Z$$ W ± Z production cross sections and gauge boson polarisation in pp collisions at $$\sqrt{s} = 13~\text {TeV}$$ s = 13 TeV with the ATLAS detector journal June 2019
Electron reconstruction and identification in the ATLAS experiment using the 2015 and 2016 LHC proton–proton collision data at $$\sqrt{s} = 13$$ s = 13   $$\text {TeV}$$ TeV journal August 2019
ATLAS b-jet identification performance and efficiency measurement with $$t{\bar{t}}$$tt¯ events in pp collisions at $$\sqrt{s}=13$$s=13 TeV journal November 2019
Performance of electron and photon triggers in ATLAS during LHC Run 2 journal January 2020
Muon reconstruction and identification efficiency in ATLAS using the full Run 2 pp collision data set at $$\sqrt{s}=13$$ TeV journal July 2021
Jet energy scale and resolution measured in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=13$$ TeV with the ATLAS detector journal August 2021
Polarised-boson pairs at the LHC with NLOPS accuracy journal January 2024
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