Preprint PUBDB-2024-05188

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Measurement of inclusive and differential cross sections for W$^+$W$^-$ production in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV

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2024

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Report No.: CERN-EP-2024-129; CMS-SMP-24-001; arXiv:2406.05101

Abstract: Measurements at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV of the opposite-sign W boson pair production cross section in proton-proton collisions are presented. The data used in this study were collected with the CMS detector at the CERN LHC in 2022, and correspond to an integrated luminosity of 34.8 fb$^{-1}$. Events are selected by requiring one electron and one muon of opposite charge. A maximum likelihood fit is performed on signal- and background-enriched data categories defined by the flavour and charge of the leptons, the number of jets, and number of jets originating from b quarks. An inclusive W$^+$W$^-$ production cross section of 125.7 $\pm$ 5.6 pb is measured, in agreement with standard model predictions. Cross sections are also reported in a fiducial region close to that of the detector acceptance, both inclusively and differentially, as a function of the jet multiplicity in the event. For first time in proton-proton collisions, WW events with at least two reconstructed jets are studied and compared with recent theoretical predictions.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; W: pair production ; W: leptonic decay ; lepton: charge ; lepton: flavor ; jet: multiplicity ; jet: bottom ; category ; muon ; CMS ; CERN Lab ; acceptance ; electron ; CERN LHC Coll ; channel cross section: measured ; differential cross section: measured ; multiplicity: dependence ; statistical analysis ; data analysis method ; experimental results ; 13600 GeV-cms


Note: Submitted to Physics Letters B. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/SMP-24-001 (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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 Record created 2024-07-22, last modified 2025-01-19


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