Results are presented from searches for the standard model Higgs boson in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 and 8 TeV in the Compact Muon Solenoid experiment at the LHC, using data samples corresponding to integrated luminosities of up to 5.1 inverse femtobarns at 7 TeV and 5.3 inverse femtobarns at 8 TeV. The search is performed in five decay modes: gamma gamma, ZZ, WW, tau tau, and b b-bar. An excess of events is observed above the expected background, with a local significance of 5.0 standard deviations, at a mass near 125 GeV, signalling the production of a new particle. The expected significance for a standard model Higgs boson of that mass is 5.8 standard deviations. The excess is most significant in the two decay modes with the best mass resolution, gamma gamma and ZZ; a fit to these signals gives a mass of 125.3 +/- 0.4 (stat.) +/- 0.5 (syst.) GeV. The decay to two photons indicates that the new particle is a boson with spin different from one.

Measurements of two- and four-particle angular correlations for charged particles emitted in pPb collisions are presented over a wide range in pseudorapidity and full azimuth. The data, corresponding to an integrated luminosity of approximately 31 inverse nanobarns, were collected during the 2013 LHC pPb run at a nucleon-nucleon center-of-mass energy of 5.02 TeV by the CMS experiment. The results are compared to 2.76 TeV semi-peripheral PbPb collision data, collected during the 2011 PbPb run, covering a similar range of particle multiplicities. The observed correlations are characterized by the near-side (abs(Delta(phi)~0) associated pair yields and the azimuthal anisotropy Fourier harmonics (v[n]). The second-order (v[2]) and third-order (v[3]) anisotropy harmonics are extracted using the two-particle azimuthal correlation technique. A four-particle correlation method is also applied to obtain the value of v[2] and further explore the multi-particle nature of the correlations. Both associated pair yields and anisotropy harmonics are studied as a function of particle multiplicity and transverse momentum. The associated pair yields, the four-particle v[2], and the v[3] become apparent at about the same multiplicity. A remarkable similarity in the v[3] signal as a function of multiplicity is observed between the pPb and PbPb systems. Predictions based on the color glass condensate and hydrodynamic models are compared to the experimental results.

Observation of the diphoton decay mode of the recently discovered Higgs boson and measurement of some of its properties are reported. The analysis uses the entire dataset collected by the CMS experiment in proton-proton collisions during the 2011 and 2012 LHC running periods. The data samples correspond to integrated luminosities of 5.1 inverse femtobarns at sqrt(s) = 7 TeV and 19.7 inverse femtobarns at 8 TeV. A clear signal is observed in the diphoton channel at a mass close to 125 GeV with a local significance of 5.7 sigma, where a significance of 5.2 sigma is expected for the standard model Higgs boson. The mass is measured to be 124.70 +/- 0.34 GeV = 124.70 +/- 0.31 (stat) +/- 0.15 (syst) GeV, and the best-fit signal strength relative to the standard model prediction is 1.14 +0.26/-0.23 = 1.14 +/- 0.21 (stat) +0.09/-0.05 (syst) +0.13/-0.09 (theo). Additional measurements include the signal strength modifiers associated with different production mechanisms, and hypothesis tests between spin-0 and spin-2 models.

Results are presented from a search for particle dark matter (DM), extra dimensions, and unparticles using events containing a jet and an imbalance in transverse momentum. The data were collected by the CMS detector in proton-proton collisions at the LHC and correspond to an integrated luminosity of 19.7 inverse femtobarns at a centre-of-mass energy of 8 TeV. The number of observed events is found to be consistent with the standard model prediction. Limits are placed on the DM-nucleon scattering cross section as a function of the DM particle mass for spin-dependent and spin-independent interactions. Limits are also placed on the scale parameter M[D] in the ADD model of large extra dimensions, and on the unparticle model parameter Lambda[U]. The constraints on ADD models and unparticles are the most stringent limits in this channel and those on the DM-nucleon scattering cross section are an improvement over previous collider results.

A study is presented of the mass and spin-parity of the new boson recently observed at the LHC at a mass near 125 GeV. An integrated luminosity of $17.3\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$, collected by the CMS experiment in proton-proton collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, is used. The measured mass in the $ZZ$ channel, where both $Z$ bosons decay to $e$ or $\ensuremath{\mu}$ pairs, is $126.2\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.6(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.2(\mathrm{syst})\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}$. The angular distributions of the lepton pairs in this channel are sensitive to the spin-parity of the boson. Under the assumption of spin 0, the present data are consistent with the pure scalar hypothesis, while disfavoring the pure pseudoscalar hypothesis.

A bstract A search for the standard model Higgs boson decaying to a W-boson pair at the LHC is reported. The event sample corresponds to an integrated luminosity of 4.9 fb −1 and 19.4 fb −1 collected with the CMS detector in pp collisions at $ \sqrt{s} $ = 7 and 8 TeV, respectively. The Higgs boson candidates are selected in events with two or three charged leptons. An excess of events above background is observed, consistent with the expectation from the standard model Higgs boson with a mass of around 125 GeV. The probability to observe an excess equal or larger than the one seen, under the background-only hypothesis, corresponds to a significance of 4.3 standard deviations for m H = 125.6 GeV. The observed signal cross section times the branching fraction to WW for m H = 125.6 GeV is $ 0.72_{-0.18}^{+0.20 } $ times the standard model expectation. The spin-parity J P = 0 + hypothesis is favored against a narrow resonance with J P = 2 + or J P = 0 − that decays to a W-boson pair. This result provides strong evidence for a Higgs-like boson decaying to a W-boson pair.

The first measurement of two-pion Bose-Einstein correlations in central Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}} = 2.76$ TeV at the Large Hadron Collider is presented. We observe a growing trend with energy now not only for the longitudinal and the outward but also for the sideward pion source radius. The pion homogeneity volume and the decoupling time are significantly larger than those measured at RHIC.

A search for new physics is performed in multijet events with large missing transverse momentum produced in proton-proton collisions at sqrt(s) = 8 TeV using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 19.5 inverse femtobarns collected with the CMS detector at the LHC. The data sample is divided into three jet multiplicity categories (3-5, 6-7, and 8 or more jets), and studied further in bins of two variables: the scalar sum of jet transverse momenta and the missing transverse momentum. The observed numbers of events in various categories are consistent with backgrounds expected from standard model processes. Exclusion limits are presented for several simplified supersymmetric models of squark or gluino pair production.

A measurement of inclusive W and Z production cross sections in pp collisions at $ \sqrt {s} = 7 $ TeV is presented. The electron and muon decay channels are analyzed in a data sample collected with the CMS detector at the LHC and corresponding to an integrated luminosity of 36 pb−1. The measured inclusive cross sections are σ(pp → WX) × $ \mathcal{B}\left( {{\text{W}} \to \ell \nu } \right) $ = 10.31 ± 0.02 (stat.) ± 0.09 (syst.) ± 0.10 (th.) ± 0.41 (lumi.) nb and σ(pp → ZX) × $ \mathcal{B}\left( {{\text{Z}} \to {\ell^{+} }{\ell^{-} }} \right) $ = 0.974 ± 0.007 (stat.) ± 0.007 (syst.) ± 0.018 (th.) ± 0.039 (lumi.) nb, limited to the dilepton invariant mass range 60 to 120 GeV. The luminosity-independent cross section ratios are (σ(pp → WX) × $ \mathcal{B}\left( {{\text{W}} \to \ell \nu } \right) $ /(σ(pp → ZX) × $ \mathcal{B}\left( {{\text{Z}} \to {\ell^{+} }{\ell^{-} }} \right) $ = 10.54 ± 0.07 (stat.) ± 0.08 (syst.) ± 0.16 (th.) and (σ(pp → W+ X) × $ \mathcal{B}\left( {{{\text{W}}^{ + }} \to {\ell^{+} }\nu } \right) $ /(σ(pp → W− X) × $ \mathcal{B}\left( {{{\text{W}}^{-} } \to {\ell^{-} }\bar{\nu }} \right) $ = 1.421 ± 0.006 (stat.) ± 0.014 (syst.) ± 0.029 (th.). The measured values agree with next-to-next-to-leading order QCD cross section calculations based on recent parton distribution functions.

This paper presents a search for the pair production of top squarks in events with a single isolated electron or muon, jets, large missing transverse momentum, and large transverse mass. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 19.5 inverse femtobarns of pp collisions collected in 2012 by the CMS experiment at the LHC at a center-of-mass energy of sqrt(s) = 8 TeV. No significant excess in data is observed above the expectation from standard model processes. The results are interpreted in the context of supersymmetric models with pair production of top squarks that decay either to a top quark and a neutralino or to a bottom quark and a chargino. For small mass values of the lightest supersymmetric particle, top-squark mass values up to around 650 GeV are excluded.