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

Search for Fractionally Charged Particles in Proton-Proton Collisions at s = 13 TeV

Journal Article · · Physical Review Letters
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A search is presented for fractionally charged particles with charges below 1 e , using their small energy loss in the tracking detector as a key variable to observe a signal. The analyzed dataset corresponds to an integrated luminosity of 138 fb 1 of proton-proton collisions collected at s = 13 TeV in 2016–2018 at the CERN LHC. This is the first search at the LHC for new particles with a charge between e / 3 and 0.9 e , including an extension of previous results at a charge of 2 e / 3 . Masses up to 640 GeV and charges as low as e / 3 are excluded at 95% confidence level. These are the most stringent limits to date for the considered Drell-Yan-like production mode.

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2545137
Alternate ID(s):
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Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Journal Issue: 13 Vol. 134; ISSN 0031-9007; ISSN PRLTAO
Publisher:
American Physical SocietyCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (36)

Searching for minicharged particles at the energy frontier with the MoEDAL-MAPP experiment at the LHC journal April 2024
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The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations journal July 2014
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Search for stable and long-lived massive charged particles in e+e− collisions at s=130–209 GeV journal October 2003
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Strategies and performance of the CMS silicon tracker alignment during LHC Run 2 journal August 2022
Looking for milli-charged particles with a new experiment at the LHC journal June 2015
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Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
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Search for millicharged particles in proton-proton collisions at s = 13     TeV journal August 2020
Constraints on millicharged particles from cosmic-ray production journal December 2020
Sensitivity to millicharged particles in future proton-proton collisions at the LHC with the milliQan detector journal August 2021
Large bulk matter search for fractional charge particles journal July 2002
Search for fractionally charged particles in p p collisions at s = 7     TeV journal May 2013
Millicharged Dark Matter in Quantum Gravity and String Theory journal June 2013
Search for Fractional-Charge Particles in Meteoritic Material journal October 2007
The physics of heavy Z ′ gauge bosons journal August 2009
Narrowing the window for millicharged particles by CMB anisotropy journal January 2004
Trial factors for the look elsewhere effect in high energy physics journal October 2010
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Parton distributions from high-precision collider data: NNPDF Collaboration journal October 2017
Extraction and validation of a new set of CMS pythia8 tunes from underlying-event measurements journal January 2020
Precision luminosity measurement in proton–proton collisions at $$\sqrt{s} = 13\,\hbox {TeV}$$ in 2015 and 2016 at CMS journal September 2021
Operation and Performance of the CMS outer tracker conference November 2018

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