Observation of Top Quark Production in Proton-Nucleus Collisions

The first observation of top quark production in proton-nucleus collisions is reported using proton-lead data collected by the CMS experiment at the CERN LHC at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of √s[subscript NN] = 8.16  TeV. The measurement is performed using events with exactly one isolate...

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Bibliographic Details
Main Authors: Sirunyan, A. M., Tumasyan, A., Adam, W., Ambrogi, F., Asilar, E., Bergauer, T., Brandstetter, J., Brondolin, E., Dragicevic, M., Erö, J., Escalante Del Valle, A., Flechl, M., Friedl, M., Frühwirth, R., Ghete, V. M., Grossmann, J., Hrubec, J., Jeitler, M., König, A., Krammer, N., Krätschmer, I., Liko, D., Madlener, T., Mikulec, I., Pree, E., Rad, N., Rohringer, H., Schieck, J., Schöfbeck, R., Spanring, M., Spitzbart, D., Waltenberger, W., Wittmann, J., Wulz, C.-E., Zarucki, M., Chekhovsky, V., Mossolov, V., Suarez Gonzalez, J., De Wolf, E. A., Di Croce, D., Janssen, X., Lauwers, J., Van De Klundert, M., Van Haevermaet, H., Van Mechelen, P., Van Remortel, N., Abu Zeid, S., Blekman, F., D’Hondt, J., De Bruyn, I., De Clercq, J., Deroover, K., Flouris, G., Lontkovskyi, D., Lowette, S., Marchesini, I., Moortgat, S., Moreels, L., Python, Q., Skovpen, K., Tavernier, S., Van Doninck, W., Van Mulders, P., Van Parijs, I., Beghin, D., Bilin, B., Brun, H., Clerbaux, B., De Lentdecker, G., Delannoy, H., Dorney, B., Fasanella, G., Favart, L., Goldouzian, R., Grebenyuk, A., Kalsi, A. K., Lenzi, T., Luetic, J., Maerschalk, T., Marinov, A., Seva, T., Starling, E., Vander Velde, C., Vanlaer, P., Vannerom, D., Yonamine, R., Zenoni, F., Cornelis, T., Dobur, D., Fagot, A., Gul, M., Khvastunov, I., Poyraz, D., Roskas, C., Salva, S., Tytgat, M., Verbeke, W., Zaganidis, N., Bakhshiansohi, H., Bondu, O., Brochet, S., Bruno, G., Caputo, C., Caudron, A., David, P., De Visscher, S., Delaere, C., Delcourt, M., Francois, B., Giammanco, A., Komm, M., Krintiras, G., Lemaitre, V., Magitteri, A., Mertens, A., Musich, M., Piotrzkowski, K., Quertenmont, L., Saggio, A., Vidal Marono, M., Wertz, S., Zobec, J., Aldá Júnior, W. L., Alves, F. L., Alves, G. A., Brito, L., Correa Martins Junior, M., Hensel, C., Moraes, A., Pol, M. E., Rebello Teles, P., Belchior Batista Das Chagas, E., Carvalho, W., Chinellato, J., Coelho, E., Da Costa, E. M., Da Silveira, G. G., De Jesus Damiao, D., Fonseca De Souza, S., Huertas Guativa, L. M., Malbouisson, H., Melo De Almeida, M., Mora Herrera, C., Mundim, L., Nogima, H., Sanchez Rosas, L. J., Santoro, A., Sznajder, A., Thiel, M., Tonelli Manganote, E. J., Torres Da Silva De Araujo, F., Vilela Pereira, A., Ahuja, S., Bernardes, C. A., Tomei, T. R. 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Thea, A., Tomalin, I. R., Williams, T., Auzinger, G., Bainbridge, R., Borg, J., Breeze, S., Buchmuller, O., Bundock, A., Casasso, S., Citron, M., Colling, D., Corpe, L., Dauncey, P., Davies, G., De Wit, A., Della Negra, M., Di Maria, R., Elwood, A., Haddad, Y., Hall, G., Iles, G., James, T., Lane, R., Laner, C., Lyons, L., Magnan, A.-M., Malik, S., Mastrolorenzo, L., Matsushita, T., Nash, J., Nikitenko, A., Palladino, V., Pesaresi, M., Raymond, D. M., Richards, A., Rose, A., Scott, E., Seez, C., Shtipliyski, A., Summers, S., Tapper, A., Uchida, K., Vazquez Acosta, M., Virdee, T., Wardle, N., Winterbottom, D., Wright, J., Zenz, S. C., Cole, J. E., Hobson, P. R., Khan, A., Kyberd, P., Reid, I. D., Teodorescu, L., Zahid, S., Borzou, A., Call, K., Dittmann, J., Hatakeyama, K., Liu, H., Pastika, N., Smith, C., Bartek, R., Dominguez, A., Buccilli, A., Cooper, S. I., Henderson, C., Rumerio, P., West, C., Arcaro, D., Avetisyan, A., Bose, T., Gastler, D., Rankin, D., Richardson, C., Rohlf, J., Sulak, L., Zou, D., Benelli, G., Cutts, D., Garabedian, A., Hadley, M., Hakala, J., Heintz, U., Hogan, J. M., Kwok, K. H. M., Laird, E., Landsberg, G., Mao, Z., Narain, M., Pazzini, J., Piperov, S., Sagir, S., Syarif, R., Yu, D., Band, R., Brainerd, C., Calderon De La Barca Sanchez, M., Chertok, M., Conway, J., Conway, R., Cox, P. T., Erbacher, R., Flores, C., Funk, G., Ko, W., Lander, R., Mclean, C., Mulhearn, M., Pellett, D., Pilot, J., Shalhout, S., Shi, M., Smith, J., Stolp, D., Tos, K., Tripathi, M., Bachtis, M., Bravo, C., Cousins, R., Dasgupta, A., Florent, A., Hauser, J., Ignatenko, M., Mccoll, N., Regnard, S., Saltzberg, D., Schnaible, C., Valuev, V., Bouvier, E., Burt, K., Clare, R., Ellison, J., Gary, J. W., Ghiasi Shirazi, S. M. A., Hanson, G., Heilman, J., Karapostoli, G., Kennedy, E., Lacroix, F., Long, O. R., Olmedo Negrete, M., Paneva, M. I., Si, W., Wang, L., Wei, H., Wimpenny, S., Yates, B. R., Branson, J. G., Cittolin, S., Derdzinski, M., Gerosa, R., Gilbert, D., Hashemi, B., Holzner, A., Klein, D., Kole, G., Krutelyov, V., Letts, J., Masciovecchio, M., Olivito, D., Padhi, S., Pieri, M., Sani, M., Sharma, V., Tadel, M., Vartak, A., Wasserbaech, S., Wood, J., Würthwein, F., Yagil, A., Zevi Della Porta, G., Amin, N., Bhandari, R., Bradmiller-Feld, J., Campagnari, C., Dishaw, A., Dutta, V., Franco Sevilla, M., Gouskos, L., Heller, R., Incandela, J., Ovcharova, A., Qu, H., Richman, J., Stuart, D., Suarez, I., Yoo, J., Anderson, D., Bornheim, A., Lawhorn, J. M., Newman, H. B., Nguyen, T. Q., Pena, C., Spiropulu, M., Vlimant, J. R., Xie, S., Zhang, Z., Zhu, R. Y., Andrews, M. B., Ferguson, T., Mudholkar, T., Paulini, M., Russ, J., Sun, M., Vogel, H., Vorobiev, I., Weinberg, M., Cumalat, J. P., Ford, W. T., Jensen, F., Johnson, A., Krohn, M., Leontsinis, S., Mulholland, T., Stenson, K., Wagner, S. R., Alexander, J., Chaves, J., Chu, J., Dittmer, S., Mcdermott, K., Mirman, N., Patterson, J. R., Quach, D., Rinkevicius, A., Ryd, A., Skinnari, L., Soffi, L., Tan, S. M., Tao, Z., Thom, J., Tucker, J., Wittich, P., Zientek, M., Abdullin, S., Albrow, M., Alyari, M., Apollinari, G., Apresyan, A., Apyan, A., Bauerdick, L. A. T., Beretvas, A., Berryhill, J., Bhat, P. C., Bolla, G., Burkett, K., Butler, J. N., Canepa, A., Cerati, G. B., Cheung, H. W. K., Chlebana, F., Cremonesi, M., Duarte, J., Elvira, V. D., Freeman, J., Gecse, Z., Gottschalk, E., Gray, L., Green, D., Grünendahl, S., Gutsche, O., Harris, R. M., Hasegawa, S., Hirschauer, J., Hu, Z., Jayatilaka, B., Jindariani, S., Johnson, M., Joshi, U., Klima, B., Kreis, B., Lammel, S., Lincoln, D., Lipton, R., Liu, M., Liu, T., Lopes De Sá, R., Lykken, J., Maeshima, K., Magini, N., Marraffino, J. M., Mason, D., McBride, P., Merkel, P., Mrenna, S., Nahn, S., O’Dell, V., Pedro, K., Prokofyev, O., Rakness, G., Ristori, L., Schneider, B., Sexton-Kennedy, E., Soha, A., Spalding, W. J., Spiegel, L., Stoynev, S., Strait, J., Strobbe, N., Taylor, L., Tkaczyk, S., Tran, N. V., Uplegger, L., Vaandering, E. W., Vernieri, C., Verzocchi, M., Vidal, R., Wang, M., Weber, H. A., Whitbeck, A., Acosta, D., Avery, P., Bortignon, P., Bourilkov, D., Brinkerhoff, A., Carnes, A., Carver, M., Curry, D., Field, R. D., Furic, I. K., Gleyzer, S. V., Joshi, B. M., Konigsberg, J., Korytov, A., Kotov, K., Ma, P., Matchev, K., Mei, H., Mitselmakher, G., Shi, K., Sperka, D., Terentyev, N., Thomas, L., Wang, J., Wang, S., Yelton, J., Joshi, Y. R., Linn, S., Markowitz, P., Rodriguez, J. L., Ackert, A., Adams, T., Askew, A., Hagopian, S., Hagopian, V., Johnson, K. F., Kolberg, T., Martinez, G., Perry, T., Prosper, H., Saha, A., Santra, A., Yohay, R., Baarmand, M. M., Bhopatkar, V., Colafranceschi, S., Hohlmann, M., Noonan, D., Roy, T., Yumiceva, F., Adams, M. R., Apanasevich, L., Berry, D., Betts, R. R., Cavanaugh, R., Chen, X., Evdokimov, O., Gerber, C. E., Hangal, D. A., Hofman, D. J., Jung, K., Kamin, J., Sandoval Gonzalez, I. D., Tonjes, M. B., Trauger, H., Varelas, N., Wang, H., Wu, Z., 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R. M., Evans, A., Hansen, P., Hiltbrand, J., Kalafut, S., Kubota, Y., Lesko, Z., Mans, J., Nourbakhsh, S., Ruckstuhl, N., Rusack, R., Turkewitz, J., Wadud, M. A., Acosta, J. G., Oliveros, S., Avdeeva, E., Bloom, K., Claes, D. R., Fangmeier, C., Golf, F., Gonzalez Suarez, R., Kamalieddin, R., Kravchenko, I., Monroy, J., Siado, J. E., Snow, G. R., Stieger, B., Dolen, J., Godshalk, A., Harrington, C., Iashvili, I., Nguyen, D., Parker, A., Rappoccio, S., Roozbahani, B., Alverson, G., Barberis, E., Freer, C., Hortiangtham, A., Massironi, A., Morse, D. M., Orimoto, T., Teixeira De Lima, R., Trocino, D., Wamorkar, T., Wang, B., Wisecarver, A., Wood, D., Charaf, O., Hahn, K. A., Mucia, N., Odell, N., Schmitt, M. H., Sung, K., Trovato, M., Velasco, M., Bucci, R., Dev, N., Hildreth, M., Hurtado Anampa, K., Jessop, C., Karmgard, D. J., Kellams, N., Lannon, K., Li, W., Loukas, N., Marinelli, N., Meng, F., Mueller, C., Musienko, Y., Planer, M., Reinsvold, A., Ruchti, R., Siddireddy, P., Smith, G., Taroni, S., Wayne, M., Wightman, A., Wolf, M., Woodard, A., Alimena, J., Antonelli, L., Bylsma, B., Durkin, L. S., Flowers, S., Francis, B., Hart, A., Hill, C., Ji, W., Liu, B., Luo, W., Winer, B. L., Wulsin, H. W., Cooperstein, S., Driga, O., Elmer, P., Hardenbrook, J., Hebda, P., Higginbotham, S., Kalogeropoulos, A., Lange, D., Luo, J., Marlow, D., Mei, K., Ojalvo, I., Olsen, J., Palmer, C., Piroué, P., Stickland, D., Tully, C., Norberg, S., Barker, A., Barnes, V. E., Das, S., Folgueras, S., Gutay, L., Jones, M., Jung, A. W., Khatiwada, A., Miller, D. H., Neumeister, N., Peng, C. C., Qiu, H., Schulte, J. F., Sun, J., Wang, F., Xiao, R., Xie, W., Cheng, T., Parashar, N., Stupak, J., Chen, Z., Ecklund, K. M., Freed, S., Geurts, F. J. M., Guilbaud, M., Kilpatrick, M., Michlin, B., Padley, B. P., Roberts, J., Rorie, J., Shi, W., Tu, Z., Zabel, J., Zhang, A., Bodek, A., de Barbaro, P., Demina, R., Duh, Y. t., Ferbel, T., Galanti, M., Garcia-Bellido, A., Han, J., Hindrichs, O., Khukhunaishvili, A., Lo, K. H., Tan, P., Verzetti, M., Ciesielski, R., Goulianos, K., Mesropian, C., Agapitos, A., Chou, J. P., Gershtein, Y., Gómez Espinosa, T. A., Halkiadakis, E., Heindl, M., Hughes, E., Kaplan, S., Kunnawalkam Elayavalli, R., Kyriacou, S., Lath, A., Montalvo, R., Nash, K., Osherson, M., Saka, H., Salur, S., Schnetzer, S., Sheffield, D., Somalwar, S., Stone, R., Thomas, S., Thomassen, P., Walker, M., Delannoy, A. G., Heideman, J., Riley, G., Rose, K., Spanier, S., Thapa, K., Bouhali, O., Castaneda Hernandez, A., Celik, A., Dalchenko, M., De Mattia, M., Delgado, A., Dildick, S., Eusebi, R., Gilmore, J., Huang, T., Kamon, T., Mueller, R., Pakhotin, Y., Patel, R., Perloff, A., Perniè, L., Rathjens, D., Safonov, A., Tatarinov, A., Ulmer, K. A., Akchurin, N., Damgov, J., De Guio, F., Dudero, P. R., Faulkner, J., Gurpinar, E., Kunori, S., Lamichhane, K., Libeiro, T., Mengke, T., Muthumuni, S., Peltola, T., Undleeb, S., Volobouev, I., Greene, S., Gurrola, A., Janjam, R., 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Michael, Luckey Jr, P David, Maier, Benedikt, Marini, Andrea Carlo, McGinn, Christopher Francis, Mironov, Camelia Maria, Narayanan, Siddharth Madhavan, Niu, Xinmei, Paus, Christoph M. E., Roland, Christof E, Roland, Gunther M, Salfeld-Nebgen, Jakob Maxillian Henry, Stephans, George S. F., Tatar, Kaya, Velicanu, Dragos Alexandru, Wang, Jiaping, Wang, Ta-Wei, Wyslouch, Boleslaw
Other Authors: Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics
Format: Article
Language:English
Published: American Physical Society 2018
Online Access:http://hdl.handle.net/1721.1/114306
https://orcid.org/0000-0003-0293-1944
https://orcid.org/0000-0002-4371-2038
https://orcid.org/0000-0002-7945-005X
https://orcid.org/0000-0001-5310-3466
https://orcid.org/0000-0003-3951-4634
https://orcid.org/0000-0002-8590-2673
https://orcid.org/0000-0002-3831-9071
https://orcid.org/0000-0001-8521-737X
https://orcid.org/0000-0002-8696-1747
https://orcid.org/0000-0002-8297-5930
https://orcid.org/0000-0003-4511-0855
https://orcid.org/0000-0002-0869-5631
https://orcid.org/0000-0003-2593-7767
https://orcid.org/0000-0002-1136-6900
https://orcid.org/0000-0003-2351-0487
https://orcid.org/0000-0003-1281-0193
https://orcid.org/0000-0002-8599-2437
https://orcid.org/0000-0003-2723-3560
https://orcid.org/0000-0001-7842-1591
https://orcid.org/0000-0002-6047-4211
https://orcid.org/0000-0001-8983-2169
https://orcid.org/0000-0003-3879-5622
https://orcid.org/0000-0003-3106-4894
https://orcid.org/0000-0002-6448-0168
https://orcid.org/0000-0002-1260-777X
https://orcid.org/0000-0002-0899-7621
https://orcid.org/0000-0003-3681-0649
Description
Summary:The first observation of top quark production in proton-nucleus collisions is reported using proton-lead data collected by the CMS experiment at the CERN LHC at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of √s[subscript NN] = 8.16  TeV. The measurement is performed using events with exactly one isolated electron or muon candidate and at least four jets. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 174  nb⁻¹. The significance of the tt[over ¯] signal against the background-only hypothesis is above 5 standard deviations. The measured cross section is σ[subscript tt][over ¯]=45±8  nb, consistent with predictions from perturbative quantum chromodynamics.