A search for the Standard Model Higgs boson in proton-proton collisions with the ATLAS detector at the LHC is presented. The datasets used correspond to integrated luminosities of approximately 4.8 fb^-1 collected at sqrt(s) = 7 TeV in 2011 and 5.8 fb^-1 at sqrt(s) = 8 TeV in 2012. Individual searches in the channels H->ZZ^(*)->llll, H->gamma gamma and H->WW->e nu mu nu in the 8 TeV data are combined with previously published results of searches for H->ZZ^(*), WW^(*), bbbar and tau^+tau^- in the 7 TeV data and results from improved analyses of the H->ZZ^(*)->llll and H->gamma gamma channels in the 7 TeV data. Clear evidence for the production of a neutral boson with a measured mass of 126.0 +/- 0.4(stat) +/- 0.4(sys) GeV is presented. This observation, which has a significance of 5.9 standard deviations, corresponding to a background fluctuation probability of 1.7x10^-9, is compatible with the production and decay of the Standard Model Higgs boson.

The Compact Muon Solenoid (CMS) detector is described. The detector operates at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN. It was conceived to study proton-proton (and lead-lead) collisions at a centre-of-mass energy of 14 TeV (5.5 TeV nucleon-nucleon) and at luminosities up to 1034 cm−2 s−1 (1027 cm−2 s−1). At the core of the CMS detector sits a high-magnetic-field and large-bore superconducting solenoid surrounding an all-silicon pixel and strip tracker, a lead-tungstate scintillating-crystals electromagnetic calorimeter, and a brass-scintillator sampling hadron calorimeter. The iron yoke of the flux-return is instrumented with four stations of muon detectors covering most of the 4π solid angle. Forward sampling calorimeters extend the pseudorapidity coverage to high values (|η| ⩽ 5) assuring very good hermeticity. The overall dimensions of the CMS detector are a length of 21.6 m, a diameter of 14.6 m and a total weight of 12500 t.

By using the ATLAS detector, observations have been made of a centrality-dependent dijet asymmetry in the collisions of lead ions at the Large Hadron Collider. In a sample of lead-lead events with a per-nucleon center of mass energy of 2.76 TeV, selected with a minimum bias trigger, jets are reconstructed in fine-grained, longitudinally segmented electromagnetic and hadronic calorimeters. The transverse energies of dijets in opposite hemispheres are observed to become systematically more unbalanced with increasing event centrality leading to a large number of events which contain highly asymmetric dijets. This is the first observation of an enhancement of events with such large dijet asymmetries, not observed in proton-proton collisions, which may point to an interpretation in terms of strong jet energy loss in a hot, dense medium.

The main objectives of the KM3NeT Collaboration are i) the discovery and subsequent observation of high-energy neutrino sources in the Universe and ii) the determination of the mass hierarchy of neutrinos. These objectives are strongly motivated by two recent important discoveries, namely: 1) The high-energy astrophysical neutrino signal reported by IceCube and 2) the sizable contribution of electron neutrinos to the third neutrino mass eigenstate as reported by Daya Bay, Reno and others. To meet these objectives, the KM3NeT Collaboration plans to build a new Research Infrastructure consisting of a network of deep-sea neutrino telescopes in the Mediterranean Sea. A phased and distributed implementation is pursued which maximises the access to regional funds, the availability of human resources and the synergetic opportunities for the earth and sea sciences community. Three suitable deep-sea sites are identified, namely off-shore Toulon (France), Capo Passero (Italy) and Pylos (Greece). The infrastructure will consist of three so-called building blocks. A building block comprises 115 strings, each string comprises 18 optical modules and each optical module comprises 31 photo-multiplier tubes. Each building block thus constitutes a 3-dimensional array of photo sensors that can be used to detect the Cherenkov light produced by relativistic particles emerging from neutrino interactions. Two building blocks will be configured to fully explore the IceCube signal with different methodology, improved resolution and complementary field of view, including the Galactic plane. One building block will be configured to precisely measure atmospheric neutrino oscillations.

Jet production in PbPb collisions at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of 2.76 TeV was studied with the CMS detector at the LHC, using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 6.7 inverse microbarns. Jets are reconstructed using the energy deposited in the CMS calorimeters and studied as a function of collision centrality. With increasing collision centrality, a striking imbalance in dijet transverse momentum is observed, consistent with jet quenching. The observed effect extends from the lower cut-off used in this study (jet transverse momentum = 120 GeV/c) up to the statistical limit of the available data sample (jet transverse momentum approximately 210 GeV/c). Correlations of charged particle tracks with jets indicate that the momentum imbalance is accompanied by a softening of the fragmentation pattern of the second most energetic, away-side jet. The dijet momentum balance is recovered when integrating low transverse momentum particles distributed over a wide angular range relative to the direction of the away-side jet.

A combined search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS experiment at the LHC using datasets corresponding to integrated luminosities from 1.04 fb−1 to 4.9 fb−1 of pp collisions collected at s=7TeV is presented. The Higgs boson mass ranges 112.9–115.5 GeV, 131–238 GeV and 251–466 GeV are excluded at the 95% confidence level (CL), while the range 124–519 GeV is expected to be excluded in the absence of a signal. An excess of events is observed around mH∼126GeV with a local significance of 3.5 standard deviations (σ). The local significances of H→γγ, ⁎H→ZZ(⁎)→ℓ+ℓ−ℓ′+ℓ′− and ⁎H→WW(⁎)→ℓ+νℓ′−ν¯, the three most sensitive channels in this mass range, are 2.8σ, 2.1σ and 1.4σ, respectively. The global probability for the background to produce such a fluctuation anywhere in the explored Higgs boson mass range 110–600 GeV is estimated to be ∼1.4% or, equivalently, 2.2σ.

Studies of the spin and parity quantum numbers of the Higgs boson are presented, based on proton-proton collision data collected by the ATLAS experiment at the LHC. The Standard Model spin-parity JP = 0+ hypothesis is compared with alternative hypotheses using the Higgs boson decays H->gamma gamma, H -> ZZ -> 4 leptons and H->WW -> l nu l nu, as well as the combination of these channels. The analysed dataset corresponds to an integrated luminosity of 20.7 fb-1 collected at a centre-of-mass energy of sqrt(s) = 8 TeV. For the H -> ZZ -> 4-lepton decay mode the dataset corresponding to an integrated luminosity of 4.6 fb-1 collected at sqrt(s) = 7 TeV is added. The data are compatible with the Standard Model JP = 0+ quantum numbers for the Higgs boson, whereas all alternative hypotheses studied in this letter, namely some specific JP = 0-; 1+; 1-; 2+ models, are excluded at confidence levels above 97.8%. This exclusion holds independently of the assumptions on the coupling strengths to the Standard Model particles and in the case of the JP = 2+ model, of the relative fractions of gluon-fusion and quark-antiquark production of the spin-2 particle. The data thus provide evidence for the spin-0 nature of the Higgs boson, with positive parity being strongly preferred.

Charged-hadron transverse-momentum and pseudorapidity distributions in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=7\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$ are measured with the inner tracking system of the CMS detector at the LHC. The charged-hadron yield is obtained by counting the number of reconstructed hits, hit pairs, and fully reconstructed charged-particle tracks. The combination of the three methods gives a charged-particle multiplicity per unit of pseudorapidity $d{N}_{\mathrm{ch}}/d\ensuremath{\eta}{|}_{|\ensuremath{\eta}|<0.5}=5.78\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.01(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.23(\mathrm{syst})$ for non-single-diffractive events, higher than predicted by commonly used models. The relative increase in charged-particle multiplicity from $\sqrt{s}=0.9$ to 7 TeV is $[66.1\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.0(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}4.2(\mathrm{syst})]%$. The mean transverse momentum is measured to be $0.545\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.005(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.015(\mathrm{syst})\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}/c$. The results are compared with similar measurements at lower energies.

The luminosity calibration for the ATLAS detector at the LHC during

Two-particle correlations in relative azimuthal angle ($\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}$) and pseudorapidity ($\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\eta}$) are measured in $\sqrt{{s}_{\mathrm{NN}}}=5.02\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$ $p+\mathrm{Pb}$ collisions using the ATLAS detector at the LHC. The measurements are performed using approximately $1\text{ }\text{ }\ensuremath{\mu}{\mathrm{b}}^{\ensuremath{-}1}$ of data as a function of transverse momentum (${p}_{\mathrm{T}}$) and the transverse energy ($\ensuremath{\Sigma}{E}_{\mathrm{T}}^{\mathrm{Pb}}$) summed over $3.1<\ensuremath{\eta}<4.9$ in the direction of the Pb beam. The correlation function, constructed from charged particles, exhibits a long-range ($2<|\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\eta}|<5$) ``near-side'' ($\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}\ensuremath{\sim}0$) correlation that grows rapidly with increasing $\ensuremath{\Sigma}{E}_{\mathrm{T}}^{\mathrm{Pb}}$. A long-range ``away-side'' ($\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}\ensuremath{\sim}\ensuremath{\pi}$) correlation, obtained by subtracting the expected contributions from recoiling dijets and other sources estimated using events with small $\ensuremath{\Sigma}{E}_{\mathrm{T}}^{\mathrm{Pb}}$, is found to match the near-side correlation in magnitude, shape (in $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\eta}$ and $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}$) and $\ensuremath{\Sigma}{E}_{\mathrm{T}}^{\mathrm{Pb}}$ dependence. The resultant $\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}$ correlation is approximately symmetric about $\ensuremath{\pi}/2$, and is consistent with a dominant $\mathrm{cos} 2\ensuremath{\Delta}\ensuremath{\phi}$ modulation for all $\ensuremath{\Sigma}{E}_{\mathrm{T}}^{\mathrm{Pb}}$ ranges and particle ${p}_{\mathrm{T}}$.