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Title: Search for standard model production of four top quarks with same-sign and multilepton final states in proton–proton collisions at $$\sqrt{s} = 13\,\text {TeV} $$

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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A search for standard model production of four top quarks ($$\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}})$$ is reported using events containing at least three leptons (e, $$\mu$$) or a same-sign lepton pair. The events are produced in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV at the LHC, and the data sample, recorded in 2016, corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{-1}$$. Jet multiplicity and flavor are used to enhance signal sensitivity, and dedicated control regions are used to constrain the dominant backgrounds. The observed and expected signal significances are, respectively, 1.6 and 1.0 standard deviations, and the $$\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}\mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}$$ cross section is measured to be 16.9 $$^{+13.8}_{-11.4}$$ fb, in agreement with next-to-leading-order standard model predictions. These results are also used to constrain the Yukawa coupling between the top quark and the Higgs boson to be less than 2.1 times its expected standard model value at 95% confidence level.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Univ. of California, Santa Barbara, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; SC0011702
OSTI ID:
1409378
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1602225
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-537-CMS; CMS-TOP-17-009; CERN-EP-2017-262; arXiv:1710.10614; 1633423
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Vol. 78, Issue 2; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 42 works
Citation information provided by
Web of Science

References (53)

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Supergauge invariant extension of the Higgs mechanism and a model for the electron and its neutrino journal January 1975
W+W−, WZ and ZZ production in the POWHEG BOX journal November 2011
The automated computation of tree-level and next-to-leading order differential cross sections, and their matching to parton shower simulations journal July 2014
Confidence level computation for combining searches with small statistics journal September 1999
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Parton distributions for the LHC run II journal April 2015
Seeking sgluons journal April 2009
Probing Higgs width and top quark Yukawa coupling from t t ¯ H and t t ¯ t t ¯ productions journal March 2017
Comparative study of various algorithms for the merging of parton showers and matrix elements in hadronic collisions journal December 2007
Dual Theory for Free Fermions journal May 1971
Handbook of LHC Higgs cross sections: 4. Deciphering the nature of the Higgs sector text May 2017
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Constraining BSM physics at the LHC: four top final states with NLO accuracy in perturbative QCD journal July 2012
The CMS trigger system journal January 2017
Performance of CMS muon reconstruction in pp collision events at √s = 7 TeV journal October 2012
Jet energy scale and resolution in the CMS experiment in pp collisions at 8 TeV journal February 2017
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
Search for standard model production of four top quarks in proton–proton collisions at s = 13  TeV journal September 2017
Merging meets matching in MC@NLO journal December 2012
Search for physics beyond the standard model in events with two leptons of same sign, missing transverse momentum, and jets in proton–proton collisions at $$\sqrt{s} = 13\,\text {TeV} $$ s = 13 TeV journal September 2017
Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector journal October 2017
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Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector text January 2017
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