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Stairway to discovery: a report on the CMS programme of cross section measurements from millibarns to femtobarns

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2024

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Report No.: CERN-EP-2024-117; CMS-SMP-23-004; arXiv:2405.18661

Abstract: The Large Hadron Collider at CERN, delivering proton-proton collisions at much higher energies and far higher luminosities than previous machines, has enabled a comprehensive programme of measurements of the standard model (SM) processes by the CMS experiment. These unprecedented capabilities facilitate precise measurements of the properties of a wide array of processes, the most fundamental being cross sections. The discovery of the Higgs boson and the measurement of its mass became the keystone of the SM. Knowledge of the mass of the Higgs boson allows precision comparisons of the predictions of the SM with the corresponding measurements. These measurements span the range from one of the most copious SM processes, the total inelastic cross section for proton-proton interactions, to the rarest ones, such as Higgs boson pair production. They cover the production of Higgs bosons, top quarks, single and multibosons, and hadronic jets. Associated parameters, such as coupling constants, are also measured. These cross section measurements can be pictured as a descending stairway, on which the lowest steps represent the rarest processes allowed by the SM, some never seen before.

Keyword(s): Higgs particle, pair production ; p p, interaction ; luminosity, high ; energy, high ; Higgs particle, production ; Higgs particle, mass ; jet, hadronic ; p p, scattering ; CMS ; CERN Lab ; CERN LHC Coll


Note: Submitted to Physics Reports. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/SMP-23-004 (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. DFG project 390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
  3. GRK 2497 - GRK 2497: Physik der schwersten Teilchen am Large Hadron Collider (400140256) (400140256)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2024
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Physics reports 1115, 3 - 115 () [10.1016/j.physrep.2024.11.005]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


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