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Observation of the J/$\psi$$\to$$\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$ decay in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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2024

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Report No.: CERN-EP-2024-058; CMS-BPH-22-006; arXiv:2403.11352

Abstract: The $J/\psi$$\to$$\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$ decay has been observed with a statistical significance in excess of five standard deviations. The analysis is based on an event sample of proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV, collected by the CMS experiment in 2018 and corresponding to an integrated luminosity of 33.6 fb$^{-1}$. Normalizing to the J/$\psi$$\to$$\mu^+\mu^-$ decay mode leads to a branching fraction [10.1$^{+3.3}_{-2.7}$ (stat) $\pm$ 0.4 (syst) ]$\times$ 10$^{-7}$, a value that is consistent with the standard model prediction.

Keyword(s): p p, scattering ; TeV ; decay modes ; branching ratio ; CMS ; statistical


Note: Submitted to Physical Review D. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/BPH-22-006 (CMS Public Pages)
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2024
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