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Title: Search for vector-like quarks in events with two oppositely charged leptons and jets in proton–proton collisions at $$\sqrt{s} = 13\,\text {Te}\text {V} $$

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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A search for the pair production of heavy vector-like partners $$\mathrm {T}$$ and $$\mathrm {B}$$ of the top and bottom quarks has been performed by the CMS experiment at the CERN LHC using proton–proton collisions at $$\sqrt{s} = 13\,\text {Te}\text {V} $$ . The data sample was collected in 2016 and corresponds to an integrated luminosity of 35.9 $$\,\text {fb}^{-1}$$ . Final states studied for $$\mathrm {T} \overline{\mathrm {T}} $$ production include those where one of the $$\mathrm {T}$$ quarks decays via $$\mathrm {T} \rightarrow \mathrm {t}\mathrm {Z}$$ and the other via $$\mathrm {T} \rightarrow \mathrm {b}\mathrm {W}$$ , $$\mathrm {t}\mathrm {Z}$$ , or $$\mathrm {t}\mathrm {H} $$ , where $$\mathrm {H}$$ is a Higgs boson. For the $$\mathrm {B} \overline{\mathrm {B}} $$ case, final states include those where one of the $$\mathrm {B}$$ quarks decays via $$\mathrm {B} \rightarrow \mathrm {b}\mathrm {Z}$$ and the other $$\mathrm {B} \rightarrow \mathrm {t}\mathrm {W}$$ , $$\mathrm {b}\mathrm {Z}$$ , or $$\mathrm {b}\mathrm {H} $$ . Events with two oppositely charged electrons or muons, consistent with coming from the decay of a $$\mathrm {Z}$$ boson, and jets are investigated. The number of observed events is consistent with standard model background estimations. Lower limits at 95% confidence level are placed on the masses of the $$\mathrm {T}$$ and $$\mathrm {B}$$ quarks for a range of branching fractions. Assuming 100% branching fractions for $$\mathrm {T} \rightarrow \mathrm {t}\mathrm {Z}$$ , and $$\mathrm {B} \rightarrow \mathrm {b}\mathrm {Z}$$ , $$\mathrm {T}$$ and $$\mathrm {B}$$ quark mass values below 1280 and 1130 $$\,\text {Ge}\text {V}$$ , respectively, are excluded.

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:
1493048
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1580813; OSTI ID: 22846073
Report Number(s):
FERMILAB-PUB--19-031-CMS; arXiv:1812.09768; CMS-B2G--17-012; CERN-EP--2018-290; 1711260
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Journal Name: European Physical Journal. C, Particles and Fields Journal Issue: 4 Vol. 79; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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