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Office of Scientific and Technical Information

Title: Observation of Electroweak Production of Same-Sign W Boson Pairs in the Two Jet and Two Same-Sign Lepton Final State in Proton-Proton Collisions at s = 13 TeV

Journal Article · · Physical Review Letters
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The first observation of electroweak production of same-sign W boson pairs in proton-proton collisions is reported. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb-1 collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the CMS detector at the LHC. Events are selected by requiring exactly two leptons (electrons or muons) of the same charge, moderate missing transverse momentum, and two jets with a large rapidity separation and a large dijet mass. The observed significance of the signal is 5.5 standard deviations, where a significance of 5.7 standard deviations is expected based on the standard model. The ratio of measured event yields to that expected from the standard model at leading order is 0.90±0.22. A cross section measurement in a fiducial region is reported. Bounds are given on the structure of quartic vector boson interactions in the framework of dimension-8 effective field theory operators and on the production of doubly charged Higgs bosons.

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) (SC-25)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1398799
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1422252
Report Number(s):
FERMILAB-PUB--17-415-CMS; CMS-SMP--17-004; CERN-EP--2017-232; arXiv:1709.05822; 1624170
Journal Information:
Physical Review Letters, Journal Name: Physical Review Letters Journal Issue: 8 Vol. 120; ISSN 0031-9007; ISSN PRLTAO
Publisher:
American Physical Society (APS)Copyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (43)

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Study of vector boson scattering and search for new physics in events with two same-sign leptons and two jets text January 2015
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Erratum to: Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal July 2013
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Tuning PYTHIA 8.1: the Monash 2013 tune journal August 2014
Observation of a new boson with mass near 125 GeV in pp collisions at $ \sqrt{s}=7 $ and 8 TeV journal June 2013
Pinning down Higgs triplets at the LHC journal August 2013
W W scattering in the era of post-Higgs-boson discovery journal May 2013
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Event generator tunes obtained from underlying event and multiparton scattering measurements journal March 2016
Identification of b-quark jets with the CMS experiment journal April 2013
Observation of a new Boson at a mass of 125 gev with the cms Experiment at the lhc conference March 2015
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
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Anomalous quartic gauge couplings and unitarization for the vector boson scattering process $$pp\rightarrow W^+W^+jjX\rightarrow \ell ^+\nu _\ell \ell ^+\nu _\ell jjX$$ p p → W + W + j j X → ℓ + ν ℓ ℓ + ν ℓ j j X journal September 2018
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Charged Higgs boson searches in the Georgi-Machacek model at the LHC journal January 2020
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Search for singly charged Higgs bosons in vector-boson scattering at ep colliders text January 2018
Search for the production of W±W±W events at s =13 TeV text January 2019
Same-sign WW scattering at the LHC: can we discover BSM effects before discovering new states? journal May 2018