Measurements of four-lepton production in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=$ 8 TeV with the ATLAS detector
G. Aad
(1)
,
M.K. Ayoub
(2)
,
A. Bassalat
(2)
,
C. Bécot
(2)
,
S. Binet
(2)
,
C. Bourdarios
(2)
,
D. Delgove
(2)
,
J-B. de Vivie De Regie
(2)
,
L. Duflot
(2)
,
M. Escalier
(2)
,
L. Fayard
(2)
,
D. Fournier
(2)
,
E.L. Gkougkousis
(2)
,
J-F. Grivaz
(2)
,
T. Guillemin
(2)
,
F. Hariri
(2)
,
S. Henrot-Versille
(2)
,
J. Hrivnac
(2)
,
L. Iconomidou-Fayard
(2)
,
M. Kado
(2)
,
A. Lounis
(2)
,
N. Makovec
(2)
,
N. Morange
(2)
,
C. Nellist
(2)
,
P. Petroff
(2)
,
L. Poggioli
(2)
,
P. Puzo
(2)
,
A. Renaud
(2)
,
D. Rousseau
(2)
,
G. Rybkin
(2)
,
A.C. Schaffer
(2)
,
E. Scifo
(2)
,
L. Serin
(2)
,
S. Simion
(2)
,
R. Tanaka
(2)
,
D. Zerwas
(2)
,
Zhongkai Zhang
(2)
,
Y. Zhao
(2)
,
G. Rahal
(3)
,
Z. Barnovska
(4)
,
N. Berger
(4)
,
M. Delmastro
(4)
,
L. Di Ciaccio
(4)
,
S. Elles
(4)
,
C. Goy
(4)
,
T. Hryn’ova
(4)
,
S. Jézéquel
(4)
,
I. Koletsou
(4)
,
R. Lafaye
(4)
,
J. Leveque
(4)
,
N. Massol
(4)
,
P. Mastrandrea
,
G. Sauvage
(4)
,
E. Sauvan
(1)
,
O. Simard
(4)
,
T. Todorov
(4)
,
E. Yatsenko
(4)
,
I. Wingerter-Seez
(4)
,
S. Albrand
(5)
,
J. Collot
(5)
,
S. Crépé-Renaudin
(5)
,
P.A. Delsart
(5)
,
C. Gabaldon
(5)
,
M.H. Genest
(5)
,
J.Y. Hostachy
(5)
,
F. Ledroit-Guillon
(5)
,
A. Lleres
(5)
,
A. Lucotte
(5)
,
F. Malek
(5)
,
C. Monini
(5)
,
J. Stark
(5)
,
B. Trocmé
(5)
,
M. Wu
(5)
,
D. Boumediene
(6)
,
E. Busato
(6)
,
D. Calvet
(6)
,
S. Calvet
(6)
,
J. Donini
(6)
,
E. Dubreuil
(6)
,
G. Gilles
(6)
,
Ph. Gris
(6)
,
H. Liao
(6)
,
R. Madar
(6)
,
D. Pallin
(6)
,
S.M. Romano Saez
(6)
,
C. Santoni
(6)
,
D. Simon
(6)
,
T. Theveneaux-Pelzer
(6)
,
F. Vazeille
(6)
,
L. Alio
(1)
,
M. Barbero
(1)
,
Y. Coadou
(1)
,
C. Diaconu
(1)
,
Sara Diglio
(1)
,
F. Djama
(1)
,
O. Duccu
(7, 1)
,
L. Feligioni
(1)
,
J. Gao
(1)
,
G.D. Hallewell
(1)
,
F. Hubaut
(1)
,
S.J. Kahn
(1)
,
E. B. F. G. Knoops
(1)
,
E. Le Guirriec
(1)
,
J. Liu
(1)
,
K. Liu
(1)
,
D. Madaffari
(1)
,
K. Mochizuki
(1)
,
E. Monnier
(1)
,
S. Muanza
(1)
,
Y. Nagai
(1)
,
E. Nagy
(1)
,
P. Pralavorio
(1)
,
A. Rozanov
(1)
,
T. Serre
(1)
,
M. Talby
(1)
,
R.E. Ticse Torres
(1)
,
E. Tiouchichine
(1)
,
S. Tisserant
(1)
,
J. Toth
(1)
,
F. Touchard
(1)
,
L. Vacavant
(1)
1
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
2 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
3 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
4 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
5 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
6 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
7 NIPNE - Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering
2 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
3 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
4 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
5 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
6 LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand
7 NIPNE - Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering
G. Aad
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740309
- IdHAL : georges-aad
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- IdRef : 140392653
J-B. de Vivie De Regie
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : jean-baptiste-de-vivie
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S. Henrot-Versille
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : sophie-henrot-versille
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D. Rousseau
- 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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P. Mastrandrea
- Fonction : Auteur
S. Crépé-Renaudin
- Fonction : Auteur
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M.H. Genest
- Fonction : Auteur
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F. Ledroit-Guillon
- Fonction : Auteur
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F. Malek
- Fonction : Auteur
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B. Trocmé
- Fonction : Auteur
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D. Calvet
- Fonction : Auteur
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Y. Coadou
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : yann-coadou
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Sara Diglio
- Fonction : Auteur
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- ORCID : 0000-0002-9340-0534
Résumé
The four-lepton ($4\ell$, $\ell = e, \mu$) production cross section is measured in the mass range from 80 to 1000 GeV using 20.3 fb$^{-1}$ of data in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=8$ TeV collected with the ATLAS detector at the LHC. The $4\ell$ events are produced in the decays of resonant $Z$ and Higgs bosons and the non-resonant $ZZ$ continuum originating from $q\bar q$, $gg$, and $qg$ initial states. A total of 476 signal candidate events are observed with a background expectation of $26.2 \pm 3.6$ events, enabling the measurement of the integrated cross section and the differential cross section as a function of the invariant mass and transverse momentum of the four-lepton system. In the mass range above $180$ GeV, assuming the theoretical constraint on the $q\bar q$ production cross section calculated with perturbative NNLO QCD and NLO electroweak corrections, the signal strength of the gluon-fusion component relative to its leading-order prediction is determined to be $\mu_{gg}=2.4 \pm 1.0 (stat.) \pm 0.5 (syst.)\pm 0.8 (theory)$.