Comprehensive measurements of $t$-channel single top-quark production cross sections at $\sqrt{s} = 7$ TeV with the ATLAS detector
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)
,
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)
,
G. Rahal
(3)
,
S. Abdel Khalek
(4)
,
A. Bassalat
(4)
,
C. Becot
(4)
,
S. Binet
(4)
,
C. Bourdarios
(4)
,
D. Charfeddine
(4)
,
J.B. de Vivie de Regie
(4)
,
L. Duflot
(4)
,
M. Escalier
(4)
,
L. Fayard
(4)
,
D. Fournier
(4)
,
J.-F. Grivaz
(4)
,
T. Guillemin
(4)
,
F. Hariri
(4)
,
S. Henrot-Versillé
(4)
,
J. Hrivnac
(4)
,
L. Iconomidou-Fayard
(4)
,
M. Kado
(4)
,
A. Lounis
(4)
,
N. Makovec
(4)
,
L. Poggioli
(4)
,
P. Puzo
(4)
,
A. Renaud
(4)
,
D. Rousseau
(4)
,
G. Rybkin
(4)
,
A.C. Schaffer
(4)
,
E. Scifo
(4)
,
L. Serin
(4)
,
S. Simion
(4)
,
R. Tanaka
(4)
,
H.L. Tran
(4)
,
D. Zerwas
(4)
,
Zhiqing Zhang
(4)
,
D. Boumediene
(5)
,
Emmanuel Busato
(5)
,
D. Calvet
(5)
,
S. Calvet
(5)
,
J. Donini
(5)
,
E. Dubreuil
(5)
,
N. Ghodbane
(5)
,
G. Gilles
(5)
,
Ph. Gris
(5)
,
C. Guicheney
(5)
,
H. Liao
(5)
,
D. Pallin
(5)
,
Daniela Paredes Hernández
(5)
,
F. Podlyski
(5)
,
C. Santoni
(5)
,
Timothée Theveneaux-Pelzer
(5)
,
Loïc Valery
(5)
,
F. Vazeille
(5)
,
Z. Barnovska
(6)
,
N. Berger
(6)
,
M. Delmastro
(6)
,
L. Di Ciaccio
(6)
,
T.K.O. Doan
(6)
,
S. Elles
(6)
,
C. Goy
(6)
,
T. Hryn'Ova
(6)
,
S. Jézéquel
(6)
,
H. Keoshkerian
(6)
,
I. Koletsou
(6)
,
R. Lafaye
(6)
,
J. Leveque
(6)
,
V.P. Lombardo
(6)
,
N. Massol
(6)
,
H. Przysiezniak
(6)
,
G. Sauvage
(6)
,
E. Sauvan
(6)
,
M. Schwoerer
(6)
,
O. Simard
(6)
,
T. Todorov
(6)
,
I. Wingerter-Seez
(6)
,
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)
,
S. Muanza
(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)
1
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
2 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
3 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
4 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
5 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
2 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
3 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
4 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
5 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
G. Aad
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : georges-aad
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S. Crépé-Renaudin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742348
- IdHAL : sabine-crepe
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B. Dechenaux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1258902
- IdHAL : benjamin-dechenaux
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M.H. Genest
- Fonction : Auteur
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- IdRef : 191694142
J.Y. Hostachy
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477266
F. Ledroit-Guillon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738735
- IdHAL : fabienne-ledroit
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- IdRef : 137343809
F. Malek
- Fonction : Auteur
- PersonId : 21915
- IdHAL : fairouz-malek
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B. Trocmé
- Fonction : Auteur
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J.B. de Vivie de Regie
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : jean-baptiste-de-vivie
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S. Henrot-Versillé
- Fonction : Auteur
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D. Rousseau
- Fonction : Auteur
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D. Calvet
- Fonction : Auteur
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S. Calvet
- Fonction : Auteur
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Daniela Paredes Hernández
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Timothée Theveneaux-Pelzer
- Fonction : Auteur
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N. Berger
- Fonction : Auteur
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C. Goy
- Fonction : Auteur
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T. Hryn'Ova
- Fonction : Auteur
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S. Jézéquel
- Fonction : Auteur
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Y. Coadou
- Fonction : Auteur
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Sara Diglio
- Fonction : Auteur
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E. Monnier
- Fonction : Auteur
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Résumé
This article presents measurements of the $t$-channel single top-quark ($t$) and top-antiquark ($\bar{t}$) total production cross sections $\sigma(tq)$ and $\sigma(\bar{t}q)$, their ratio $R_{t}=\sigma(tq)/\sigma(\bar{t}q)$, and a measurement of the inclusive production cross section $\sigma(tq + \bar{t}q)$ in proton--proton collisions at $\sqrt{s} = 7$ TeV at the LHC. Differential cross sections for the $tq$ and $\bar{t}q$ processes are measured as a function of the transverse momentum and the absolute value of the rapidity of $t$ and $\bar{t}$, respectively. The analyzed data set was recorded with the ATLAS detector and corresponds to an integrated luminosity of 4.59 fb$^{-1}$. Selected events contain one charged lepton, large missing transverse momentum, and two or three jets. The cross sections are measured by performing a binned maximum-likelihood fit to the output distributions of neural networks. The resulting measurements are $\sigma(tq)= 46\pm 6\; \mathrm{pb}$, $\sigma(\bar{t}q)= 23 \pm 4\; \mathrm{pb}$, $R_{t}=2.04\pm 0.18$, and $\sigma(tq + \bar{t}q)= 68 \pm 8\; \mathrm{pb}$, consistent with the Standard Model expectation. The uncertainty on the measured cross sections is dominated by systematic uncertainties, while the uncertainty on $R_{t}$ is mainly statistical. Using the ratio of $\sigma(tq + \bar{t}q)$ to its theoretical prediction, and assuming that the top-quark-related CKM matrix elements obey the relation $|V_{tb}|\gg |V_{ts}|, |V_{td}|$, we determine $|V_{tb}|=1.02 \pm 0.07$.
| Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
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