Measurement of the 4l Cross Section at the Z Resonance and Determination of the Branching Fraction of Z->4l in pp Collisions at sqrt(s) = 7 and 8 TeV with ATLAS
G. Aad
(1)
,
S. Albrand
(2)
,
J. Brown
(2)
,
J. Collot
(2)
,
S. Crépé-Renaudin
(2)
,
B. Dechenaux
(2)
,
P.A. Delsart
(2)
,
C. Gabaldon
(2)
,
M.H. Genest
(2)
,
J.Y. Hostachy
(2)
,
B.T. Le
(2)
,
F. Ledroit-Guillon
(2)
,
A. Lleres
(2)
,
A. Lucotte
(2)
,
F. Malek
(2)
,
C. Monini
(2)
,
J. Stark
(2)
,
B. Trocmé
(2)
,
M. Wu
(2)
,
S. Abdel Khalek
(3)
,
E. Augé
(3)
,
A. Bassalat
(3)
,
C. Becot
(3)
,
S. Binet
(3)
,
C. Bourdarios
(3)
,
D. Charfeddine
(3)
,
C. de La Taille
(3)
,
J.B. de Vivie de Regie
(3)
,
L. Duflot
(3)
,
M. Escalier
(3)
,
L. Fayard
(3)
,
D. Fournier
(3)
,
J.-F. Grivaz
(3)
,
T. Guillemin
(3)
,
S. Henrot-Versillé
(3)
,
J. Hrivnac
(3)
,
L. Iconomidou-Fayard
(3)
,
J. Idarraga
(3)
,
M. Kado
(3)
,
Y. Li
(3)
,
A. Lounis
(3)
,
N. Makovec
(3)
,
P. Matricon
(3)
,
L. Poggioli
(3)
,
P. Puzo
(3)
,
A. Renaud
(3)
,
D. Rousseau
(3)
,
G. Rybkin
(3)
,
A.C. Schaffer
(3)
,
E. Scifo
(3)
,
L. Serin
(3)
,
S. Simion
(3)
,
R. Tanaka
(3)
,
H.L. Tran
(3)
,
D. Zerwas
(3)
,
Zhiqing Zhang
(3)
,
D. Boumediene
(4)
,
Emmanuel Busato
(4)
,
D. Calvet
(4)
,
S. Calvet
(4)
,
J. Donini
(4)
,
E. Dubreuil
(4)
,
N. Ghodbane
(4)
,
G. Gilles
(4)
,
Ph. Gris
(4)
,
C. Guicheney
(4)
,
H. Liao
(4)
,
D. Pallin
(4)
,
Daniela Paredes Hernández
(4)
,
F. Podlyski
(4)
,
C. Santoni
(4)
,
Timothée Theveneaux-Pelzer
(4)
,
Loïc Valery
(4)
,
F. Vazeille
(4)
,
Z. Barnovska
(5)
,
N. Berger
(5)
,
M. Delmastro
(5)
,
L. Di Ciaccio
(5)
,
T.K.O. Doan
(5)
,
S. Elles
(5)
,
C. Goy
(5)
,
T. Hryn'Ova
(5)
,
S. Jézéquel
(5)
,
H. Keoshkerian
(5)
,
R. Lafaye
(5)
,
J. Leveque
(5)
,
N. Massol
(5)
,
H. Przysiezniak
(5)
,
G. Sauvage
(5)
,
E. Sauvan
(5)
,
M. Schwoerer
(5)
,
T. Todorov
(5)
,
I. Wingerter-Seez
(5)
,
L. Alio
(1)
,
M. Barbero
(1)
,
C. Bertella
(1)
,
J. C. Clémens
(1)
,
Y. Coadou
(1)
,
Sara Diglio
(1)
,
F. Djama
(1)
,
L. Feligioni
(1)
,
D. Hoffmann
(1)
,
F. Hubaut
(1)
,
E. B. F. G. Knoops
(1)
,
E. Le Guirriec
(1)
,
B. Li
(1)
,
D. Madaffari
(1)
,
K. Mochizuki
(1)
,
E. Monnier
(1)
,
Y. Nagai
(1)
,
P. Pralavorio
(1)
,
A. Rozanov
(1)
,
T. Serre
(1)
,
M. Talby
(1)
,
N. Tannoury
(1)
,
E. Tiouchichine
(1)
,
S. Tisserant
(1)
,
J. Toth
(1)
,
F. Touchard
(1)
,
M. Ughetto
(1)
,
L. Vacavant
(1)
,
I. Koletsou
(5)
,
O. Simard
(5)
G. Aad
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S. Crépé-Renaudin
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M.H. Genest
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J.Y. Hostachy
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F. Ledroit-Guillon
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F. Malek
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B. Trocmé
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E. Augé
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J.B. de Vivie de Regie
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S. Henrot-Versillé
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D. Rousseau
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D. Calvet
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S. Calvet
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Daniela Paredes Hernández
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Timothée Theveneaux-Pelzer
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N. Berger
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C. Goy
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T. Hryn'Ova
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S. Jézéquel
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Y. Coadou
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Sara Diglio
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Résumé
Measurements of four-lepton (4$\ell$, $\ell=e,\mu$) production cross sections at the $Z$ resonance in $pp$ collisions at the LHC with the ATLAS detector are presented. For dilepton and four-lepton invariant mass region $m_{\ell^+\ell^-} > 5$ GeV and $80 < m_{4\ell} < 100$ GeV, the measured cross sections are $76 \pm 18 \text { (stat) } \pm 4 \text { (syst) } \pm 1.4 \text { (lumi) }$ fb and $107 \pm 9 \text{ (stat) } \pm 4 \text{ (syst) } \pm 3.0 \text { (lumi) }$ fb at $\sqrt s$ = 7 and 8 TeV, respectively. By subtracting the non-resonant 4$\ell$ production contributions and normalizing with $Z\rightarrow \mu^+\mu^-$ events, the branching fraction for the $Z$ boson decay to $4\ell$ is determined to be $\left( 3.20 \pm 0.25\text{ (stat)} \pm 0.13\text{ (syst)} \right) \times 10^{-6}$, consistent with the Standard Model prediction.