The CMS apparatus was identified, a few years before the start of the LHC operation at CERN, to feature properties well suited to particle-flow (PF) reconstruction: a highly-segmented tracker, a fine-grained electromagnetic calorimeter, a hermetic hadron calorimeter, a strong magnetic field, and an excellent muon spectrometer. A fully-fledged PF reconstruction algorithm tuned to the CMS detector was therefore developed and has been consistently used in physics analyses for the first time at a hadron collider. For each collision, the comprehensive list of final-state particles identified and reconstructed by the algorithm provides a global event description that leads to unprecedented CMS performance for jet and hadronic tau decay reconstruction, missing transverse momentum determination, and electron and muon identification. This approach also allows particles from pileup interactions to be identified and enables efficient pileup mitigation methods. The data collected by CMS at a centre-of-mass energy of 8 TeV show excellent agreement with the simulation and confirm the superior PF performance at least up to an average of 20 pileup interactions.

A joint measurement is presented of the branching fractions $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ and $B^0\to\mu^+\mu^-$ in proton-proton collisions at the LHC by the CMS and LHCb experiments. The data samples were collected in 2011 at a centre-of-mass energy of 7 TeV, and in 2012 at 8 TeV. The combined analysis produces the first observation of the $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ decay, with a statistical significance exceeding six standard deviations, and the best measurement of its branching fraction so far. Furthermore, evidence for the $B^0\to\mu^+\mu^-$ decay is obtained with a statistical significance of three standard deviations. The branching fraction measurements are statistically compatible with SM predictions and impose stringent constraints on several theories beyond the SM.

Combined measurements of the production and decay rates of the Higgs boson, as well as its couplings to vector bosons and fermions, are presented. The analysis uses the LHC proton-proton collision data set recorded with the CMS detector in 2016 at

The CMS muon detector system, muon reconstruction software, and high-level trigger underwent significant changes in 2013–2014 in preparation for running at higher LHC collision energy and instantaneous luminosity. The performance of the modified system is studied using proton-proton collision data at center-of-mass energy √s=13 TeV, collected at the LHC in 2015 and 2016. The measured performance parameters, including spatial resolution, efficiency, and timing, are found to meet all design specifications and are well reproduced by simulation. Despite the more challenging running conditions, the modified muon system is found to perform as well as, and in many aspects better than, previously. We dedicate this paper to the memory of Prof. Alberto Benvenuti, whose work was fundamental for the CMS muon detector.

A measurement is presented of W-boson production in PbPb collisions carried out at a nucleon-nucleon (NN) centre-of-mass energy sqrt(s[NN]) of 2.76 TeV at the LHC using the CMS detector. In data corresponding to an integrated luminosity of 7.3 inverse microbarns, the number of W to mu mu-neutrino decays is extracted in the region of muon pseudorapidity abs(eta[mu])<2.1 and transverse momentum pt[mu]>25 GeV. Yields of muons found per unit of pseudorapidity correspond to (159 +/- 10 (stat.) +/- 12 (syst.)) 10E-8 W(plus) and (154 +/- 10 (stat.) +/- 12 (syst.)) 10E-8 W(minus) bosons per minimum-bias PbPb collision. The dependence of W production on the centrality of PbPb collisions is consistent with a scaling of the yield by the number of incoherent NN collisions. The yield of W bosons is also studied in a sample of pp interactions at sqrt(s)= 2.76 TeV corresponding to an integrated luminosity of 231 inverse nanobarns. The individual W(plus) and W(minus) yields in PbPb and pp collisions are found to agree, once the neutron and proton content in Pb nuclei is taken into account. Likewise, the difference observed in the dependence of the positive and negative muon production on pseudorapidity is consistent with next-to-leading order perturbative QCD calculations.

Measurements of the muon charge asymmetry in inclusive pp to WX production at sqrt(s) = 7 TeV are presented. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 4.7 inverse femtobarns recorded with the CMS detector at the LHC. With a sample of more than twenty million W to mu nu events, the statistical precision is greatly improved in comparison to previous measurements. These new results provide additional constraints on the parton distribution functions of the proton in the range of the Bjorken scaling variable x from 10E-3 to 10E-1. These measurements and the recent CMS measurement of associated W + charm production are used together with the cross sections for inclusive deep inelastic ep scattering at HERA in a next-to-leading-order QCD analysis. The determination of the valence quark distributions is improved, and the strange-quark distribution is probed directly through the leading-order process g + s to W + c in proton-proton collisions at the LHC.

A search is presented for physics beyond the standard model in final states with two opposite-sign same-flavor leptons, jets, and missing transverse momentum. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 19.4 fb−1 of proton-proton collisions at $$ \sqrt{s} $$ = 8 TeV collected with the CMS detector at the CERN LHC in 2012. The analysis focuses on searches for a kinematic edge in the invariant mass distribution of the oppositesign same-flavor lepton pair and for final states with an on-shell Z boson. The observations are consistent with expectations from standard model processes and are interpreted in terms of upper limits on the production of supersymmetric particles.