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Office of Scientific and Technical Information

Title: Measurement of the top quark mass using events with a single reconstructed top quark in pp collisions at $$$$ \sqrt{s} $$$$ = 13 TeV

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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A measurement of the top quark mass is performed using a data sample enriched with single top quark events produced in the t channel. The study is based on proton- proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb-1, recorded at √s = 13 TeV by the CMS experiment at the LHC in 2016. Candidate events are selected by requiring an isolated high-momentum lepton (muon or electron) and exactly two jets, of which one is identified as originating from a bottom quark. Multivariate discriminants are designed to separate the signal from the background. Optimized thresholds are placed on the discriminant outputs to obtain an event sample with high signal purity. The top quark mass is found to be $$172.13^{+0.76}_{-0.77}$$ GeV, where the uncertainty includes both the statistical and systematic components, reaching sub-GeV precision for the first time in this event topology. The masses of the top quark and antiquark are also determined separately using the lepton charge in the final state, from which the mass ratio and difference are determined to be $$0.9952^{+0.0079}_{-0.0104}$$ and $$0.83^{+1.79}_{-1.35}$$ GeV, respectively. The results are consistent with CPT invariance.

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)
Contributing Organization:
The CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1832009
Report Number(s):
CERN-EP--2021-124; CMS-TOP--19-009; FERMILAB-PUB--21-543-CMS; arXiv:2108.10407; oai:inspirehep.net:1911567
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online) Journal Issue: 12 Vol. 2021; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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