Journal Article PUBDB-2026-03490

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Search for quantum black holes in lepton+jet final states using proton–proton collisions at s=13.6TeV with the ATLAS detector

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2026
North-Holland Publ. Amsterdam

Physics letters / B 881, 140849 - () [10.1016/j.physletb.2026.140849]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2026-053; arXiv:2604.19495

Abstract: A search for quantum black holes in electron+jet or muon+jet final states with high invariant mass is performed. The analysis uses data from s=13.6TeVpp collisions recorded by the ATLAS detector between 2022 and 2024 during Run 3 of the Large Hadron Collider, corresponding to an integrated luminosity of 164fb−1. This search is strongly motivated by a dramatic increase of the production cross-section by up to an order of magnitude for the highest masses considered, thanks to the small increase of 0.6 TeV in centre-of-mass energy between Run 2 and Run 3. No significant excess above the Standard Model background is observed, and 95% CL upper limits are set on the production cross-section times branching ratio in several benchmark models, reaching a mass scale of 9.4 TeV. These represent the strongest exclusion limits to date on quantum black hole production.

Keyword(s): Quantum black holes ; collisions ; Lepton+jet ; Extra dimensions ; BSM decay ; ATLAS Experiment ; Large Hadron Collider

Classification:

Note: Phys. Lett. B 881 (2026) 140849. 37 pages in total, author list starting page 20, 4 figures, 2 tables, published in PLB. All figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/EXOT-2024-32

Contributing Institute(s):
  1. ATLAS-Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY (No Version) ; SCOAP3 OpenAccess ; DOAJ ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; 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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