Comprehensive measurements of $t$-channel single top-quark production cross sections at $\sqrt{s} = 7$ TeV with the ATLAS detector
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
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740309
- IdHAL : georges-aad
- ORCID : 0000-0002-6665-4934
- IdRef : 140392653
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742348
- IdHAL : sabine-crepe
- ORCID : 0000-0001-5980-5805
- IdRef : 118947249
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1258902
- IdHAL : benjamin-dechenaux
- ORCID : 0000-0001-7936-2765
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735684
- IdHAL : marie-helene-genest
- ORCID : 0000-0002-4098-2024
- IdRef : 191694142
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477266
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738735
- IdHAL : fabienne-ledroit
- ORCID : 0000-0001-9398-1909
- IdRef : 137343809
- Fonction : Auteur
- PersonId : 21915
- IdHAL : fairouz-malek
- ORCID : 0000-0002-0948-5775
- IdRef : 084171219
- Fonction : Auteur
- PersonId : 14773
- IdHAL : benjamin-trocme
- ORCID : 0000-0001-9500-2487
- IdRef : 139039872
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741567
- IdHAL : jean-baptiste-de-vivie
- ORCID : 0000-0001-9163-2211
- IdRef : 186392702
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740081
- IdHAL : sophie-henrot-versille
- ORCID : 0000-0003-1218-2991
- IdRef : 191080403
- Fonction : Auteur
- PersonId : 184524
- IdHAL : david-rousseau
- ORCID : 0000-0001-7613-8063
- IdRef : 140465774
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738829
- IdHAL : david-calvet
- ORCID : 0000-0002-9953-5333
- IdRef : 175107963
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740776
- IdHAL : scalvet
- ORCID : 0000-0002-2531-3463
- IdRef : 112108725
- Fonction : Auteur
- PersonId : 770353
- IdRef : 175107769
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1244643
- IdHAL : timothee-theveneaux-pelzer
- ORCID : 0000-0002-9746-4172
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741762
- IdHAL : nicolas-berger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740078
- IdHAL : goycorinne
- ORCID : 0000-0002-1297-8925
- IdRef : 092030998
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178920
- IdHAL : thrynova
- ORCID : 0000-0001-5914-8614
- IdRef : 253167418
- Fonction : Auteur
- PersonId : 739301
- IdHAL : stephane-jezequel
- ORCID : 0000-0001-7369-6975
- IdRef : 074440926
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742418
- IdHAL : yann-coadou
- ORCID : 0000-0001-8195-7004
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171746
- IdHAL : sara-diglio
- ORCID : 0000-0002-9340-0534
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1377681
- IdHAL : emmanuel-monnier
- ORCID : 0000-0002-2551-5751
- IdRef : 139631321
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 |
|---|---|
| Licence |
