Journal Article PUBDB-2020-05096

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Evidence for $t\bar{t}t\bar{t}$ production in the multilepton final state in proton–proton collisions at $\sqrt{s}=13$ $\text {TeV}$ with the ATLAS detector

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2020
Springer Heidelberg

The European physical journal / C 80(11), 1085 (1-32) () [10.1140/epjc/s10052-020-08509-3]
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Report No.: CERN-EP-2020-111; arXiv:2007.14858

Abstract: A search is presented for four-top-quark production using an integrated luminosity of 139 fb$^{-1}$ of proton–proton collision data at a centre-of-mass energy of $13~\text {TeV}$ collected by the ATLAS detector at the LHC. Events are selected if they contain a same-sign lepton pair or at least three leptons (electrons or muons). Jet multiplicity, jet flavour and event kinematics are used to separate signal from the background through a multivariate discriminant, and dedicated control regions are used to constrain the dominant backgrounds. The four-top-quark production cross section is measured to be $24^{+7}_{-6}$ fb. This corresponds to an observed (expected) significance with respect to the background-only hypothesis of 4.3 (2.4) standard deviations and provides evidence for this process.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; top: multiple production ; channel cross section: measured ; jet: multiplicity ; jet: flavor ; background ; final state: ((n)jet dilepton) ; final state: ((n)jet 3lepton) ; ATLAS ; CERN LHC Coll ; kinematics ; same sign ; electron ; muon ; experimental results ; 13000 GeV-cms

Classification:

Note: Eur. Phys. J. C 80 (2020) 1085. 44 pages total, author list starting page 28, 7 figures, 4 tables, submitted to EPJC. All figures including auxiliary figures are available at http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/TOPQ-2018-05/

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF3-611) (POF3-611)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2020
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