Abstract Ultrarelativistic nuclear collisions create a strongly interacting state of hot and dense quark–gluon matter that exhibits a remarkable collective flow behavior with minimal viscous dissipation. To gain deeper insights into its intrinsic nature and fundamental degrees of freedom, we determine the speed of sound in an extended volume of quark–gluon plasma using lead–lead (PbPb) collisions at a center-of-mass energy per nucleon pair of 5.02 TeV. The data were recorded by the CMS experiment at the CERN LHC and correspond to an integrated luminosity of 0.607 nb −1 . The measurement is performed by studying the multiplicity dependence of the average transverse momentum of charged particles emitted in head-on PbPb collisions. Our findings reveal that the speed of sound in this matter is nearly half the speed of light, with a squared value of 0.241 ± 0.002  ( stat ) ± 0.016  ( syst ) in natural units. The effective medium temperature, estimated using the mean transverse momentum, is 219 ± 8  ( syst )  MeV . The measured squared speed of sound at this temperature aligns precisely with predictions from lattice quantum chromodynamic (QCD) calculations. This result provides a stringent constraint on the equation of state of the created medium and direct evidence for a deconfined QCD phase being attained in relativistic nuclear collisions.

Abstract A test of lepton flavor universality in  B ±  →  K ±   μ +   μ −  and  B ±  →  K ±   e +   e −  decays, as well as a measurement of differential and integrated branching fractions of a nonresonant  B ±  →  K ±   μ +   μ −  decay are presented. The analysis is made possible by a dedicated data set of proton-proton collisions at  s  = 13  TeV recorded in 2018, by the CMS experiment at the LHC, using a special high-rate data stream designed for collecting about 10 billion unbiased b hadron decays. The ratio of the branching fractions B (  B ±  →  K ±   μ +   μ −  ) to B (  B ±  →  K ±   e +   e −  ) is determined from the measured double ratio R ( K ) of these decays to the respective branching fractions of the  B ±  → J / ψ  K ±  with J / ψ →  μ +   μ −  and  e +   e −  decays, which allow for significant cancellation of systematic uncertainties. The ratio R ( K ) is measured in the range 1.1 <  q 2  < 6.0   GeV 2  , where q is the invariant mass of the lepton pair, and is found to be R ( K ) = 0.78 − 0.23 + 0.47 , in agreement with the standard model expectation R ( K ) ≈ 1 . This measurement is limited by the statistical precision of the electron channel. The integrated branching fraction in the same q 2 range, B (  B ±  →  K ±   μ +   μ −  ) = ( 12.42 ± 0.68 ) ×  10 − 8  , is consistent with the present world-average value and has a comparable precision.

Differential cross sections are measured for the standard model Higgs boson produced in association with vector bosons (W, Z) and decaying to a pair of b quarks. Measurements are performed within the framework of the simplified template cross sections. The analysis relies on the leptonic decays of the W and Z bosons, resulting in final states with 0, 1, or 2 electrons or muons. The Higgs boson candidates are either reconstructed from pairs of resolved b-tagged jets, or from single large-radius jets containing the particles arising from two b quarks. Proton-proton collision data at s=13  TeV, collected by the CMS experiment in 2016–2018 and corresponding to a total integrated luminosity of 138  fb−1, are analyzed. The inclusive signal strength, defined as the product of the observed production cross section and branching fraction relative to the standard model expectation, combining all analysis categories, is found to be μ=1.15−0.20+0.22. This corresponds to an observed (expected) significance of 6.3 (5.6) standard deviations. © 2024 CERN, for the CMS Collaboration 2024 CERN

A search for the production of long-lived particles in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV at the CERN LHC is presented. The search is based on data collected by the CMS experiment in 2016–2018, corresponding to a total integrated luminosity of 137  fb−1. This search is designed to be sensitive to long-lived particles with mean proper decay lengths between 0.1 and 1000 mm, whose decay products produce a final state with at least one displaced vertex and missing transverse momentum. A machine learning algorithm, which improves the background rejection power by more than an order of magnitude, is applied to improve the sensitivity. The observation is consistent with the standard model background prediction, and the results are used to constrain split supersymmetry (SUSY) and gauge-mediated SUSY breaking models with different gluino mean proper decay lengths and masses. This search is the first CMS search that shows sensitivity to hadronically decaying long-lived particles from signals with mass differences between the gluino and neutralino below 100 GeV. It sets the most stringent limits to date for split-SUSY models and gauge-mediated SUSY breaking models with gluino proper decay length less than 6 mm. © 2024 CERN, for the CMS Collaboration 2024 CERN

A combination of the results of several searches for the electroweak production of the supersymmetric partners of standard model bosons, and of charged leptons, is presented. All searches use proton-proton collision data at s=13  TeV recorded with the CMS detector at the LHC in 2016–2018. The analyzed data correspond to an integrated luminosity of up to 137  fb−1. The results are interpreted in terms of simplified models of supersymmetry. Two new interpretations are added with this combination: a model spectrum with the bino as the lightest supersymmetric particle together with mass-degenerate Higgsinos decaying to the bino and a standard model boson, and the compressed-spectrum region of a previously studied model of slepton pair production. Improved analysis techniques are employed to optimize sensitivity for the compressed spectra in the wino and slepton pair production models. The results are consistent with expectations from the standard model. The combination provides a more comprehensive coverage of the model parameter space than the individual searches, extending the exclusion by up to 125 GeV, and also targets some of the intermediate gaps in the mass coverage. © 2024 CERN, for the CMS Collaboration 2024 CERN

A combination of fifteen top quark mass measurements performed by the ATLAS and CMS experiments at the LHC is presented. The datasets used correspond to an integrated luminosity of up to 5 and 20  fb−1 of proton-proton collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, respectively. The combination includes measurements in top quark pair events that exploit both the semileptonic and hadronic decays of the top quark, and a measurement using events enriched in single top quark production via the electroweak t channel. The combination accounts for the correlations between measurements and achieves an improvement in the total uncertainty of 31% relative to the most precise input measurement. The result is mt=172.52±0.14(stat)±0.30(syst)  GeV, with a total uncertainty of 0.33 GeV. © 2024 CERN, for the CMS and ATLASs Collaboration 2024 CERN