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Title: Search for standard model production of four top quarks in proton–proton collisions at s = 13  TeV

A search for events containing four top quarks ($$t\bar{t}t\bar{t}$$) is reported from proton-proton collisions recorded by the CMS experiment at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV and corresponding to an integrated luminosity of 2.6 fb -1 inverse femtobarns. The analysis considers the single-lepton (e or $$\mu$$)+jets and the opposite-sign dilepton (μ +μ -, μ ± e ±, or e +e -) + jets channels. It uses boosted decision trees to combine information on the global event and jet properties to distinguish between ttbar-ttbar and ttbar production. The number of events observed after all selection requirements is consistent with expectations from background and standard model signal predictions, and an upper limit is set on the cross section for ttbar-ttbar production in the standard model of 94 fb at 95% confidence level (10.2 times the prediction), with an expected limit of 118 fb. This is combined with the results from the published CMS search in the same-sign dilepton channel, resulting in an improved limit of 69 fb at 95% confidence level (7.4 times the prediction), with an expected limit of 71 fb. These are the strongest constraints on the rate of $$t\bar{t}t\bar{t}$$ production to date.
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-112-CMS; CMS-TOP-16-016; CERN-EP-2017-023; arXiv:1702.06164
Journal ID: ISSN 0370-2693; 1514542
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
Type:
Published Article
Journal Name:
Physics Letters. Section B
Additional Journal Information:
Journal Volume: 772; Journal Issue: C; Journal ID: ISSN 0370-2693
Publisher:
Elsevier
Research Org:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States); Argonne National Lab. (ANL), Argonne, IL (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
CMS Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS; CMS; Physics; Top; BSM
OSTI Identifier:
1367708
Alternate Identifier(s):
OSTI ID: 1352035