Measurement of Four-Jet Production in Proton-Proton Collisions at $\sqrt{s}=7$ TeV
<p>Measurements of the differential cross sections for the production of exactly four jets in proton-proton collisions are presented as a function of the transverse momentum <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and pseudorapidity <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>η</mml:mi></mml:math></inline-formula>, together with the correlations in azimuthal angle and the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> balance among the jets. The data sample was collected in 2010 at a center-of-mass energy of 7 TeV with the CMS detector at the LHC, with an integrated luminosity of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>36</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>pb</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The cross section for exactly four jets, with two hard jets of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>></mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>GeV</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> each, together with two jets of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>></mml:mo><mml:mn>20</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>GeV</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> each, within <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo><</mml:mo><mml:mn>4.7</mml:mn></mml:math></inline-formula> is measured to be <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>330</mml:mn><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext>(stat.)</mml:mtext><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn>45</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mtext>syst.</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>nb</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. It is found that fixed-order matrix element calculations including parton showers describe the measured differential cross sections in some regions of phase space only, and that adding contributions from double parton scattering brings the Monte Carlo predictions closer to the data.</p>
arXiv_1312.6440.pdf
openaccess
573.79 KB
Adobe PDF
063feade15eea6c800d8dadd8926a71b
fermilab-pub-13-606-cms.pdf
openaccess
510.6 KB
Adobe PDF
8bde9371d67710245cdeb2938d977a65