Search for standard model production of four top quarks with same-sign di-lepton and multi-lepton final states in proton-proton collisions at sqrt(s) = 13 TeV recorded with the ATLAS detector
Recherche de la production de 4 quark tops dans le modèle standard avec des états finaux de même signe di-lepton et multi-lepton à 13 TeV avec le détecteur ATLAS au LHC
Résumé
This thesis presents the latest results of the Standard Model four-top-quark search in the same sign di-lepton and multi-lepton channel. The analysis uses the full Run2 proton-proton collision dataset at sqrt(s)=13 TeV collected with the ATLAS detector, which corresponds to an integrated luminosity of 139 fb⁻¹. Events with two same sign leptons or three or more leptons, plus multiple jets and b-tagged jets in the final states are considered in the analysis. Further event and kinematic selections are performed in separate signal and background control regions with proper background modelling. Boosting Decision Tree (BDT) based Multi-Variate Analysis (MVA) method is then used to enhance signal and background separation. Finally, a simultaneous likelihood fit is performed on the BDT discriminant across all the signal and background control regions to measure the four-top-quark production cross section and the signal strength (defined as the ratio of the measured cross section over the SM prediction). The measured four-top-quark production cross section is δtttt=24+5-5(stat)+5-4(syst)fb=24+7-6 fb, which is in consistent with the standard model prediction within 2 standard deviations. The corresponding signal strength is μ=2.0+0.4-0.4(stat)+0.7-0.4(syst)=2.0+0.8-0.6. The observed (expected) significance of the four-top-quark signal is 4.3 (2.4) σ, which provides the first evidence for the SM four-top-quark production.
Cette thèse présente les résultats sur la recherche de la production de quatre quarks top dans le canal deux leptons de même signe ou multilepton. L’analyse utilise l’ensemble des collisions proton-proton du Run 2 du LHC à sqrt(s)=13 TeV collecté avec le détecteur ATLAS, ce qui correspond à une luminosité de 139 fb⁻¹. Les événements avec deux leptons de même signe ou au moins trois leptons avec de nombreux jets en particulier provenant de quarks b sont considérés. Les événements sont sélectionnés en région de signal et régions de contrôle avec une modélisation du bruit de fond appropriée. Un arbre de décision boosté (BDT), qui est une méthode multivariée, est alors utilisé pour augmenter la séparation entre le signal et le bruit de fond. Enfin un ajustement par maximum de vraisemblance est effectué sur la sortie du BDT simultanément sur les régions de signal et de contrôle pour mesurer la section efficace de production de quatre quarks top et la force du signal (définie comme le rapport entre la section efficace mesurée et la prédiction du modèle standard). La section efficace mesurée est : δtttt=24+5-5(stat)+5-4(syst)fb=24+7-6 fb, ce qui est compatible avec la prédiction du modèle standard à 1.7 déviations standard. La force du signal correspondante est : μ=2.0+0.4-0.4(stat)+0.7-0.4(syst)=2.0+0.8-0.6. La signification statistique observée (attendue) du signal quatre quarks top est 4.3 (2.4) σ, ce qui représente la première mise en évidence de ce processus.
Origine : Version validée par le jury (STAR)