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Title: Search for pair production of vector-like T and B quarks in single-lepton final states using boosted jet substructure in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV

A search for pair production of massive vector-like T and B quarks in proton-proton collisions at s√=13 TeV is presented. The data set was collected in 2015 by the CMS experiment at the LHC and corresponds to an integrated luminosity of up to 2.6 fb –1. The T and B quarks are assumed to decay through three possible channels into a heavy boson (either a W, Z or Higgs boson) and a third generation quark. This search is performed in final states with one charged lepton and several jets, exploiting techniques to identify W or Higgs bosons decaying hadronically with large transverse momenta. No excess over the predicted standard model background is observed. Upper limits at 95% confidence level on the T quark pair production cross section are set that exclude T quark masses below 860 GeV in the singlet, and below 830 GeV in the doublet branching fraction scenario. For other branching fraction combinations with B(T → tH) + B(T → bW) ≥ 0.4, lower limits on the T quark range from 790 to 940 GeV. Limits are also set on pair production of singlet vector-like B quarks, which can be excluded up to a mass of 730 GeV.more » The techniques showcased here for understanding highly-boosted final states are important as the sensitivity to new particles is extended to higher masses.« less
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-247-CMS; CMS-B2G-16-024; CERN-EP-2017-107; arXiv:1706.03408
Journal ID: ISSN 1029-8479; 1604273
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Journal of High Energy Physics (Online)
Additional Journal Information:
Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online); Journal Volume: 2017; Journal Issue: 11; Journal ID: ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer Berlin
Research Org:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
The CMS collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS; Hadron-Hadron scattering (experiments); Heavy quark production; vector-like quarks
OSTI Identifier:
1371768