A measurement of the Higgs boson mass is presented based on the combined data samples of the ATLAS and CMS experiments at the CERN LHC in the H→γγ and H→ZZ→4ℓ decay channels. The results are obtained from a simultaneous fit to the reconstructed invariant mass peaks in the two channels and for the two experiments. The measured masses from the individual channels and the two experiments are found to be consistent among themselves. The combined measured mass of the Higgs boson is m_{H}=125.09±0.21 (stat)±0.11 (syst) GeV.

Combined measurements of Higgs boson production cross sections and branching fractions are presented. The combination is based on the analyses of the Higgs boson decay modes $H \to \gamma\gamma$, $ZZ^\ast$, $WW^\ast$, $\tau\tau$, $b\bar{b}$, $\mu\mu$, searches for decays into invisible final states, and on measurements of off-shell Higgs boson production. Up to $79.8$ fb$^{-1}$ of proton-proton collision data collected at $\sqrt{s}=$ 13 TeV with the ATLAS detector are used. Results are presented for the gluon-gluon fusion and vector-boson fusion processes, and for associated production with vector bosons or top-quarks. The global signal strength is determined to be $\mu = 1.11^{+0.09}_{-0.08}$. The combined measurement yields an observed (expected) significance for the vector-boson fusion production process of $6.5\sigma$ ($5.3\sigma$). Measurements in kinematic regions defined within the simplified template cross section framework are also shown. The results are interpreted in terms of modifiers applied to the Standard Model couplings of the Higgs boson to other particles, and are used to set exclusion limits on parameters in two-Higgs-doublet models and in the simplified Minimal Supersymmetric Standard Model. No significant deviations from Standard Model predictions are observed.

The observation of Higgs boson production in association with a top quark pair ($t\bar{t}H$), based on the analysis of proton-proton collision data at a centre-of-mass energy of 13 TeV recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider, is presented. Using data corresponding to integrated luminosities of up to 79.8 fb$^{-1}$, and considering Higgs boson decays into $b\bar{b}$, $WW^*$, $\tau\tau$, $\gamma\gamma$, and $ZZ^*$, the observed significance is 5.8 standard deviations, compared to an expectation of 4.9 standard deviations. Combined with the $t\bar{t}H$ searches using a dataset corresponding to integrated luminosities of 4.5 fb$^{-1}$ at 7 TeV and 20.3 fb$^{-1}$ at 8 TeV, the observed (expected) significance is 6.3 (5.1) standard deviations. Assuming Standard Model branching fractions, the total $t\bar{t}H$ production cross section at 13 TeV is measured to be 670 $\pm$ 90 (stat.) $^{+110}_{-100}$ (syst.) fb, in agreement with the Standard Model prediction.

Jet energy scale measurements and their systematic uncertainties are reported for jets measured with the ATLAS detector using proton-proton collision data with a center-of-mass energy of s=13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3.2 fb−1 collected during 2015 at the LHC. Jets are reconstructed from energy deposits forming topological clusters of calorimeter cells, using the anti-kt algorithm with radius parameter R=0.4. Jets are calibrated with a series of simulation-based corrections and in situ techniques. In situ techniques exploit the transverse momentum balance between a jet and a reference object such as a photon, Z boson, or multijet system for jets with 200.8) is derived from dijet pT balance measurements. For jets of pT=80 GeV, the additional uncertainty for the forward jet calibration reaches its largest value of about 2% in the range |η|>3.5 and in a narrow slice of 2.2<|η|<2.4.8 MoreReceived 29 March 2017DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.96.072002Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.© 2017 CERN, for the ATLAS CollaborationPhysics Subject Headings (PhySH)TechniquesHadron collidersParticle detectorsParticles & Fields

A search for pair production of up-type vector-like quarks ($T$) with a significant branching ratio into a top quark and either a Standard Model Higgs boson or a $Z$ boson is presented. The same analysis is also used to search for four-top-quark production in several new physics scenarios. The search is based on a dataset of $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV recorded in 2015 and 2016 with the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider and corresponds to an integrated luminosity of 36.1 fb$^{-1}$. Data are analysed in the lepton+jets final state, characterised by an isolated electron or muon with high transverse momentum, large missing transverse momentum and multiple jets, as well as the jets+$E_{T}^{miss}$ final state, characterised by multiple jets and large missing transverse momentum. The search exploits the high multiplicity of jets identified as originating from $b$-quarks, and the presence of boosted, hadronically decaying top quarks and Higgs bosons reconstructed as large-radius jets, characteristic of signal events. No significant excess above the Standard Model expectation is observed, and 95% CL upper limits are set on the production cross sections for the different signal processes considered. These cross-section limits are used to derive lower limits on the mass of a vector-like $T$ quark under several branching ratio hypotheses assuming contributions from $T \rightarrow Wb$, $Zt$, $Ht$ decays. The 95% CL observed lower limits on the $T$ quark mass range between 0.99 TeV and 1.43 TeV for all possible values of the branching ratios into the three decay modes considered, significantly extending the reach beyond that of previous searches. Additionally, upper limits on anomalous four-top-quark production are set in the context of an effective field theory model, as well as in an universal extra dimensions model.

A bstract A search for supersymmetry involving the pair production of gluinos decaying via third-generation squarks into the lightest neutralino $$ \left({\tilde{\chi}}_1^0\right) $$  χ ˜ 1 0  is reported. It uses LHC proton-proton collision data at a centre-of-mass energy $$ \sqrt{s}=13 $$  s  = 13 TeV with an integrated luminosity of 36.1 fb −1 collected with the ATLAS detector in 2015 and 2016. The search is performed in events containing large missing transverse momentum and several energetic jets, at least three of which must be identified as originating from b -quarks. To increase the sensitivity, the sample is divided into subsamples based on the presence or absence of electrons or muons. No excess is found above the predicted background. For $$ {\tilde{\chi}}_1^0 $$ χ ˜ 1 0 masses below approximately 300 GeV, gluino masses of less than 1.97 (1.92) TeV are excluded at 95% confidence level in simplified models involving the pair production of gluinos that decay via top (bottom) squarks. An interpretation of the limits in terms of the branching ratios of the gluinos into third-generation squarks is also provided. These results improve upon the exclusion limits obtained with the 3.2 fb −1 of data collected in 2015.

A search for high-mass resonances decaying into a τ-lepton and a neutrino using proton-proton collisions at a center-of-mass energy of s=13  TeV is presented. The full run 2 data sample corresponding to an integrated luminosity of 139  fb−1 recorded by the ATLAS experiment in the years 2015–2018 is analyzed. The τ-lepton is reconstructed in its hadronic decay modes and the total transverse momentum carried out by neutrinos is inferred from the reconstructed missing transverse momentum. The search for new physics is performed on the transverse mass between the τ-lepton and the missing transverse momentum. No excess of events above the Standard Model expectation is observed and upper exclusion limits are set on the W′→τν production cross section. Heavy W′ vector bosons with masses up to 5.0 TeV are excluded at 95% confidence level, assuming that they have the same couplings as the Standard Model W boson. For nonuniversal couplings, W′ bosons are excluded for masses less than 3.5–5.0 TeV, depending on the model parameters. In addition, model-independent limits on the visible cross section times branching ratio are determined as a function of the lower threshold on the transverse mass of the τ-lepton and missing transverse momentum. © 2024 CERN, for the ATLAS Collaboration 2024 CERN

Abstract A search for leptoquark pair production decaying into $$te^- \bar{t}e^+$$ t  e -  t ¯  e +  or $$t\mu ^- \bar{t}\mu ^+$$ t  μ -  t ¯  μ +  in final states with multiple leptons is presented. The search is based on a dataset of pp collisions at $$\sqrt{s}=13~\text {TeV} $$  s  = 13  TeV recorded with the ATLAS detector during Run 2 of the Large Hadron Collider, corresponding to an integrated luminosity of 139 fb $$^{-1}$$  - 1  . Four signal regions, with the requirement of at least three light leptons (electron or muon) and at least two jets out of which at least one jet is identified as coming from a b -hadron, are considered based on the number of leptons of a given flavour. The main background processes are estimated using dedicated control regions in a simultaneous fit with the signal regions to data. No excess above the Standard Model background prediction is observed and 95% confidence level limits on the production cross section times branching ratio are derived as a function of the leptoquark mass. Under the assumption of exclusive decays into $$te^{-}$$ t  e -  ( $$t\mu ^{-}$$ t  μ -  ), the corresponding lower limit on the scalar mixed-generation leptoquark mass $$m_{\textrm{LQ}_{\textrm{mix}}^{\textrm{d}}}$$ m LQ mix d is at 1.58 (1.59) TeV and on the vector leptoquark mass $$m_{{\tilde{U}}_1}$$ m U ~ 1 at 1.67 (1.67) TeV in the minimal coupling scenario and at 1.95 (1.95) TeV in the Yang–Mills scenario.

Lung cancer (LC) is the second most prevalent type of cancer worldwide and the deadliest, accounting for one in every five cancer-related deaths globally. The chances of survival for patients detected with this type of cancer increase considerably when the diagnosis is made early, with the 5-year survival rate reaching up to 70%. Radiologists perform LC diagnosis through Computed Tomography (CT) images, but such diagnosis is a complex and error-prone task. Through computer-aided tools, this diagnostic process can be automated, reducing time and effort for specialists, as well as improving confidence in the diagnosis. The objective of this work was to evaluate and compare the effectiveness of Convolutional Neural Network (CNN) and Transformer architectures in detecting small lung nodules (≤15mm), where the guiding research question of this work was “What is the impact of the size of lung nodules on the detection accuracy of CNN and Transformer architectures?”. The dataset used was based on the public database LUNA16, filtering the test set to include only sections with nodules smaller than 15mm. The models chosen for our comparisons were YOLOv8, a CNN considered state-of-the-art in object detection, and DEtection TRansformer (DETR), which combines the transformer architecture with a CNN layer, where we obtained results such as mAP50 = 0.70, Sensitivity = 0.91 and Λ = 0.85 for the DETR and mAP50 = 0.90, Sensitivity = 0.83 and Λ = 0.77 for the YOLOv8. We also assessed the impact of nodule size on the performance of both models, where the performance of YOLOv8 was impacted by the decrease in nodules size, while DETR continued to show satisfactory results regardless of how small the nodules were.