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Search for fractionally charged particles in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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Report No.: CERN-EP-2024-002; CMS-EXO-19-006; arXiv:2402.09932

Abstract: A search is presented for fractionally charged particles with charge below 1$e$, using their small energy loss in the tracking detector as a key variable to observe a signal. The analyzed data set corresponds to an integrated luminosity of 138 fb$^{-1}$ of proton-proton collisions collected at $\sqrt{s}$ = 13 TeV in 2016-2018 at the CERN LHC. This is the first search at the LHC for new particles with charges between $e/$3 and $e$. Masses up to 640 GeV and charges as low as $e/$3 are excluded at 95% confidence level. These are the most stringent limits to date for the considered Drell-Yan-like production mode.

Keyword(s): p p, scattering ; up, mass ; charged particle ; CERN LHC Coll ; fractional ; TeV ; energy loss ; GeV ; CERN Lab ; tracking detector ; new particle


Note: Submitted to Physical Review Letters. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/EXO-19-006 (CMS Public Pages)

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2024
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Search for Fractionally Charged Particles in Proton-Proton Collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
Physical review letters 134(13), 131802 () [10.1103/PhysRevLett.134.131802]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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