Journal Article PUBDB-2026-03479

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Observation of electroweak production of pairs of Z bosons in proton-proton collisions at 13 TeV

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2026
APS College Park, Md.

Physical review letters 137(18), 181801 () [10.1103/jydv-n2js]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2026-144; CMS-SMP-23-001; arXiv:2606.20558

Abstract: The first evidence of electroweak (EW) production of pairs of Z bosons in association with two jets (jj) in the final state ZZjj→ℓℓννjj, where ℓ=e, μ, is reported by the CMS experiment. The analysis is based on a data sample of proton-proton (pp) collisions at s=13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 138 fb-1. Events are selected by requiring exactly two leptons of same flavor and opposite charge, large missing transverse momentum, and two jets with a large rapidity separation and large invariant mass. The EW production cross section in a fiducial volume is σEW(pp→ZZjj→ℓℓννjj)=0.37-0.12+0.14(stat)-0.06+0.06(syst) fb, in agreement with the standard model prediction of 0.39±0.06 fb. The observed (expected) significance of the signal is 3.1 (2.8) standard deviations. Limits on anomalous quartic gauge couplings are derived in terms of dimension-8 effective field theory operators. A combination with the previously reported result from the ZZ decay channel with four charged leptons yields an observed (expected) significance of 5.0 (4.5) standard deviations for the EW production of Z boson pairs.

Classification:

Contributing Institute(s):
  1. 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

Database coverage:
Medline ; SCOAP3 OpenAccess ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Electronics and Telecommunications Collection ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF >= 5 ; JCR ; NationallizenzNationallizenz ; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection
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