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Search for heavy long-lived charged particles with level-1 trigger scouting data from proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV

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2026

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Report No.: CERN-EP-2025-301; CMS-EXO-25-010; arXiv:2601.20063

Abstract: A search for heavy long-lived charged particles at the LHC is presented. Particles interacting with the CMS muon detector across several bunch crossings are searched for using a data sample of proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV collected with the CMS detector in 2024, corresponding to an integrated luminosity of 3.7 fb$^{-1}$. This is the first search relying on the novel level-1 trigger scouting data set collected without any trigger selection, allowing correlations between bunch crossings to be analyzed. The results are interpreted as upper limits on the cross sections of several benchmark processes with pair production of heavy long-lived charged particles. Upper limits on the fiducial cross section of a heavy long-lived charged particle with $p_\mathrm{T}$$\gt$ 500 GeV and $\lvertη\rvert$$\lt$ 0.83 are also set in different ranges of $β=v/c$. This analysis is a crucial proof of concept for the level-1 trigger data scouting system and complements existing searches for heavy long-lived charged particles by extending the sensitivity to lower $β$ values.


Note: All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/EXO-25-010 (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)
  3. DFG project G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Das Quantisierte Universum II (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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 Record created 2026-02-04, last modified 2026-02-09


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