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. 2013 Feb 15;110(7):071801.
doi: 10.1103/PhysRevLett.110.071801. Epub 2013 Feb 13.

Observation of the production of a W boson in association with a single charm quark

T Aaltonen  1 , S Amerio  2 , D Amidei  3 , A Anastassov  4 , A Annovi  5 , J Antos  6 , G Apollinari  4 , J A Appel  4 , T Arisawa  7 , A Artikov  8 , J Asaadi  9 , W Ashmanskas  4 , B Auerbach  10 , A Aurisano  9 , F Azfar  11 , W Badgett  4 , T Bae  12 , A Barbaro-Galtieri  13 , V E Barnes  14 , B A Barnett  15 , P Barria  16 , P Bartos  6 , M Bauce  17 , F Bedeschi  18 , S Behari  4 , G Bellettini  19 , J Bellinger  20 , D Benjamin  21 , A Beretvas  4 , A Bhatti  22 , K R Bland  23 , B Blumenfeld  15 , A Bocci  21 , A Bodek  24 , D Bortoletto  14 , J Boudreau  25 , A Boveia  26 , L Brigliadori  27 , C Bromberg  28 , E Brucken  1 , J Budagov  8 , K Burkett  4 , G Busetto  17 , P Bussey  29 , P Butti  16 , A Buzatu  30 , A Calamba  31 , S Camarda  32 , M Campanelli  33 , F Canelli  34 , B Carls  35 , D Carlsmith  20 , R Carosi  18 , S Carrillo  36 , B Casal  37 , M Casarsa  38 , A Castro  27 , P Catastini  39 , D Cauz  38 , V Cavaliere  35 , M Cavalli-Sforza  32 , A Cerri  13 , L Cerrito  33 , Y C Chen  40 , M Chertok  41 , G Chiarelli  18 , G Chlachidze  4 , K Cho  12 , J P Chou  39 , D Chokheli  8 , A Clark  42 , C Clarke  43 , M E Convery  4 , J Conway  41 , M Corbo  4 , M Cordelli  5 , C A Cox  41 , D J Cox  41 , M Cremonesi  18 , J Cuevas  37 , R Culbertson  4 , N d'Ascenzo  4 , M Datta  4 , L Demortier  22 , M Deninno  44 , F Devoto  1 , M d'Errico  17 , A Di Canto  19 , B Di Ruzza  4 , J R Dittmann  23 , M D'Onofrio  45 , S Donati  19 , M Dorigo  38 , A Driutti  38 , K Ebina  7 , R Edgar  3 , A Elagin  9 , R Erbacher  41 , S Errede  35 , B Esham  35 , R Eusebi  9 , S Farrington  11 , J P Fernández Ramos  46 , R Field  36 , G Flanagan  4 , R Forrest  41 , M Franklin  39 , J C Freeman  4 , Y Funakoshi  7 , A F Garfinkel  14 , P Garosi  16 , H Gerberich  35 , E Gerchtein  4 , S Giagu  47 , V Giakoumopoulou  48 , K Gibson  25 , C M Ginsburg  4 , N Giokaris  48 , P Giromini  5 , G Giurgiu  15 , V Glagolev  8 , D Glenzinski  4 , M Gold  49 , D Goldin  9 , N Goldschmidt  36 , A Golossanov  4 , G Gomez  37 , G Gomez-Ceballos  50 , M Goncharov  50 , O González López  46 , I Gorelov  49 , A T Goshaw  21 , K Goulianos  22 , E Gramellini  44 , S Grinstein  32 , C Grosso-Pilcher  26 , R C Group  51 , J Guimaraes da Costa  39 , S R Hahn  4 , J Y Han  24 , F Happacher  5 , K Hara  52 , M Hare  53 , R F Harr  43 , T Harrington-Taber  4 , K Hatakeyama  23 , C Hays  11 , J Heinrich  54 , M Herndon  20 , A Hocker  4 , W Hopkins  4 , S Hou  40 , R E Hughes  55 , M Hurwitz  26 , U Husemann  56 , J Huston  28 , G Introzzi  57 , M Iori  58 , A Ivanov  41 , E James  4 , D Jang  31 , B Jayatilaka  4 , E J Jeon  12 , S Jindariani  4 , M Jones  14 , K K Joo  12 , S Y Jun  31 , T R Junk  4 , M Kambeitz  59 , T Kamon  60 , P E Karchin  43 , A Kasmi  23 , Y Kato  61 , W Ketchum  26 , J Keung  54 , B Kilminster  4 , D H Kim  12 , H S Kim  12 , J E Kim  12 , M J Kim  5 , S B Kim  12 , S H Kim  52 , Y K Kim  26 , Y J Kim  12 , N Kimura  7 , M Kirby  4 , S Klimenko  36 , K Knoepfel  4 , K Kondo  7 , D J Kong  12 , J Konigsberg  36 , A V Kotwal  21 , M Kreps  59 , J Kroll  54 , D Krop  26 , M Kruse  21 , T Kuhr  59 , M Kurata  52 , S Kwang  26 , A T Laasanen  14 , S Lammel  4 , M Lancaster  33 , K Lannon  55 , G Latino  16 , H S Lee  26 , J S Lee  12 , S Leone  18 , J D Lewis  4 , A Limosani  21 , E Lipeles  54 , H Liu  62 , Q Liu  14 , T Liu  4 , S Lockwitz  56 , A Loginov  56 , D Lucchesi  17 , J Lueck  59 , P Lujan  13 , P Lukens  4 , G Lungu  22 , J Lys  13 , R Lysak  6 , R Madrak  4 , P Maestro  16 , S Malik  22 , G Manca  45 , A Manousakis-Katsikakis  48 , F Margaroli  47 , M Martínez  32 , K Matera  35 , M E Mattson  43 , A Mazzacane  4 , P Mazzanti  44 , R McNulty  45 , A Mehta  45 , P Mehtala  1 , C Mesropian  22 , T Miao  4 , D Mietlicki  3 , A Mitra  40 , H Miyake  52 , S Moed  4 , N Moggi  44 , C S Moon  12 , R Moore  4 , M J Morello  63 , A Mukherjee  4 , Th Muller  59 , P Murat  4 , M Mussini  27 , J Nachtman  4 , Y Nagai  52 , J Naganoma  7 , I Nakano  64 , A Napier  53 , J Nett  9 , C Neu  62 , T Nigmanov  25 , L Nodulman  10 , S Y Noh  12 , O Norniella  35 , L Oakes  11 , S H Oh  21 , Y D Oh  12 , I Oksuzian  62 , T Okusawa  61 , R Orava  1 , L Ortolan  32 , C Pagliarone  38 , E Palencia  37 , P Palni  49 , V Papadimitriou  4 , W Parker  20 , G Pauletta  65 , M Paulini  31 , C Paus  50 , T J Phillips  21 , G Piacentino  18 , E Pianori  54 , J Pilot  55 , K Pitts  35 , C Plager  66 , L Pondrom  20 , S Poprocki  4 , K Potamianos  14 , F Prokoshin  8 , A Pranko  13 , F Ptohos  5 , G Punzi  19 , N Ranjan  14 , I Redondo Fernández  46 , P Renton  11 , M Rescigno  47 , T Riddick  33 , F Rimondi  44 , L Ristori  67 , A Robson  29 , T Rodriguez  54 , S Rolli  53 , M Ronzani  16 , R Roser  4 , J L Rosner  26 , F Ruffini  16 , A Ruiz  37 , J Russ  31 , V Rusu  4 , A Safonov  9 , W K Sakumoto  24 , Y Sakurai  7 , L Santi  65 , K Sato  52 , V Saveliev  4 , A Savoy-Navarro  4 , P Schlabach  4 , E E Schmidt  4 , T Schwarz  3 , L Scodellaro  37 , S Seidel  49 , Y Seiya  61 , A Semenov  8 , F Sforza  19 , S Z Shalhout  41 , T Shears  45 , P F Shepard  25 , M Shimojima  52 , M Shochet  26 , I Shreyber-Tecker  68 , A Simonenko  8 , P Sinervo  30 , K Sliwa  53 , J R Smith  41 , F D Snider  4 , V Sorin  32 , H Song  25 , M Stancari  4 , R St Denis  29 , B Stelzer  30 , O Stelzer-Chilton  30 , D Stentz  4 , J Strologas  49 , Y Sudo  52 , A Sukhanov  4 , I Suslov  8 , K Takemasa  52 , Y Takeuchi  52 , J Tang  26 , M Tecchio  3 , P K Teng  40 , J Thom  4 , E Thomson  54 , D Toback  9 , S Tokar  6 , K Tollefson  28 , T Tomura  52 , D Tonelli  4 , S Torre  5 , D Torretta  4 , P Totaro  2 , M Trovato  63 , F Ukegawa  52 , S Uozumi  12 , F Vázquez  36 , G Velev  4 , C Vellidis  4 , C Vernieri  63 , M Vidal  14 , R Vilar  37 , J Vizán  37 , M Vogel  49 , G Volpi  5 , P Wagner  54 , R Wallny  66 , S M Wang  40 , A Warburton  30 , D Waters  33 , W C Wester  4 , D Whiteson  54 , A B Wicklund  10 , S Wilbur  41 , H H Williams  54 , J S Wilson  3 , P Wilson  4 , B L Winer  55 , P Wittich  4 , S Wolbers  4 , H Wolfe  55 , T Wright  3 , X Wu  42 , Z Wu  23 , K Yamamoto  61 , D Yamato  61 , T Yang  4 , U K Yang  26 , Y C Yang  12 , W-M Yao  13 , G P Yeh  4 , K Yi  4 , J Yoh  4 , K Yorita  7 , T Yoshida  61 , G B Yu  21 , I Yu  12 , A M Zanetti  38 , Y Zeng  21 , C Zhou  21 , S Zucchelli  27 ; CDF Collaboration
Affiliations

Observation of the production of a W boson in association with a single charm quark

T Aaltonen et al. Phys Rev Lett. .

Abstract

The first observation of the production of a W boson with a single charm quark (c) jet in pp[over ¯] collisions at √s=1.96 TeV is reported. The analysis uses data corresponding to 4.3 fb(-1), recorded with the CDF II detector at the Fermilab Tevatron. Charm quark candidates are selected through the identification of an electron or muon from charm-hadron semileptonic decay within a hadronic jet, and a Wc signal is observed with a significance of 5.7 standard deviations. The production cross section σ(Wc)(p(Tc)>20 GeV/c,|η(c)|<1.5)×B(W→ℓν) is measured to be 13.6(-3.1)(+3.4) pb and is in agreement with theoretical expectations. From this result the magnitude of the quark-mixing matrix element V(cs) is derived, |V(cs)|=1.08±0.16 along with a lower limit of |V(cs)|>0.71 at the 95% confidence level, assuming that the Wc production through c to s quark coupling is dominant.

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