Hadronic top-quark pair-production with one jet and parton showering

被引：112

作者：

Alioli, Simone ^{[1
]}

Moch, Sven-Olaf ^{[1
]}

Uwer, Peter ^{[2
]}

机构：

[1] DESY, Platanenallee 6, D-15738 Zeuthen, Germany

[2] Humboldt Univ, Inst Phys, D-12489 Berlin, Germany

来源：

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS | 2012年 / 01期

关键词：

QCD Phenomenology; QCD CALCULATIONS; SPIN CORRELATION; DISTRIBUTIONS; ASSOCIATION; TEVATRON;

D O I：

10.1007/JHEP01(2012)137

中图分类号：

O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];

学科分类号：

摘要：

We present a calculation of heavy-flavor production in hadronic collisions in association with one jet matched to parton shower Monte Carlo programs at next-to-leading order in perturbative QCD. Top-quark decays are included and spin correlations in the decay products are taken into account. The calculation builds on existing results for the radiative corrections to heavy-quark plus one jet production and uses the POWHEG BOX for the interface to the parton shower programs PYTHIA or HERWIG. A broad phenomenological study for the Large Hadron Collider and the Tevatron is presented. In particular we study -as one important sample application-the impact of the parton shower on the top-quark charge asymmetry.

引用

页数：37

共 74 条

[1] Forward-Backward Asymmetry in Top-Quark Production in p(p)over-bar Collisions at √s=1.96 TeV [J].

Aaltonen, T. ;

Adelman, J. ;

Akimoto, T. ;

Albrow, M. G. ;

Gonzalez, B. Alvarez ;

Amerio, S. ;

Amidei, D. ;

Anastassov, A. ;

Annovi, A. ;

Antos, J. ;

Apollinari, G. ;

Apresyan, A. ;

Arisawa, T. ;

Artikov, A. ;

Ashmanskas, W. ;

Attal, A. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Azzurri, P. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Bartsch, V. ;

Bauer, G. ;

Beauchemin, P. -H. ;

Bedeschi, F. ;

Bednar, P. ;

Beecher, D. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Beringer, J. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

Blair, R. E. ;

Blocker, C. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Boisvert, V. ;

Bolla, G. ;

Bortoletto, D. ;

Boudreau, J. ;

Boveia, A. ;

Brau, B. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 101 (20)

[2] Evidence for a mass dependent forward-backward asymmetry in top quark pair production [J].

Aaltonen, T. ;

Gonzalez, B. Alvarez ;

Amerio, S. ;

Amidei, D. ;

Anastassov, A. ;

Annovi, A. ;

Antos, J. ;

Apollinari, G. ;

Appel, J. A. ;

Apresyan, A. ;

Arisawa, T. ;

Artikov, A. ;

Asaadi, J. ;

Ashmanskas, W. ;

Auerbach, B. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Barria, P. ;

Bartos, P. ;

Bauce, M. ;

Bauer, G. ;

Bedeschi, F. ;

Beecher, D. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

Bland, K. R. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Bortoletto, D. ;

Boudreau, J. ;

Boveia, A. ;

Brau, B. ;

Brigliadori, L. ;

Brisuda, A. ;

Bromberg, C. ;

Brucken, E. ;

Bucciantonio, M. ;

Budagov, J. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 83 (11)

[3] First Measurement of the t(t) over bar Differential Cross Section dσ/dMt(t) over bar in p(p) over bar Collisions at √s=1.96 TeV [J].

Aaltonen, T. ;

Adelman, J. ;

Akimoto, T. ;

Alvarez Gonzalez, B. ;

Amerio, S. ;

Amidei, D. ;

Anastassov, A. ;

Annovi, A. ;

Antos, J. ;

Apollinari, G. ;

Apresyan, A. ;

Arisawa, T. ;

Artikov, A. ;

Ashmanskas, W. ;

Attal, A. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Azzurri, P. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Bartsch, V. ;

Bauer, G. ;

Beauchemin, P. -H. ;

Bedeschi, F. ;

Beecher, D. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Beringer, J. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

Blair, R. E. ;

Blocker, C. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Boisvert, V. ;

Bolla, G. ;

Bortoletto, D. ;

Boudreau, J. ;

Boveia, A. ;

Brau, B. ;

Bridgeman, A. ;

Brigliadori, L. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 102 (22)

[4] Measurement of the forward-backward charge asymmetry in top-quark pair production [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Aguilo, E. ;

Ahn, S. H. ;

Ahsan, M. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Anastasoaie, M. ;

Ancu, L. S. ;

Andeen, T. ;

Anderson, S. ;

Andrieu, B. ;

Anzelc, M. S. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Arthaud, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Jesus, A. C. S. Assis ;

Atramentov, O. ;

Autermann, C. ;

Avila, C. ;

Ay, C. ;

Badaud, F. ;

Baden, A. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Banerjee, P. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Bargassa, P. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bauer, D. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (14)

[5] Forward-backward asymmetry in top quark-antiquark production [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Aoki, M. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bazterra, V. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. ;

Blessing, S. ;

Bloom, K. ;

Boehnlein, A. ;

Boline, D. ;

Boos, E. E. ;

Borissov, G. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (11)

[6] Measurement of spin correlation in t(t)over-bar production using dilepton final states [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Aoki, M. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Baneree, S. ;

Barberis, E. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bazterra, V. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. ;

Blessing, S. ;

Bloom, K. ;

Boehnlein, A. ;

Boline, D. ;

Bolton, T. A. .

PHYSICS LETTERS B, 2011, 702 (01) :16-23

[7] Measurement of Spin Correlation in t(t)over-bar Production Using a Matrix Element Approach [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Aoki, M. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bazterra, V. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. ;

Blessing, S. ;

Bloom, K. ;

Boehnlein, A. ;

Boline, D. ;

Boos, E. E. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (03)

[8] Dependence of the t(t)over-bar production cross section on the transverse momentum of the top quark [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Aguilo, E. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Aoki, M. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bauer, D. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Benitez, J. A. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. .

PHYSICS LETTERS B, 2010, 693 (05) :515-521

[9]

Abazov V. M., 2011, PHYS REV LETT UNPUB

[10] Top-pair forward-backward asymmetry beyond next-to-leading order [J].

Ahrens, Valentin ;

Ferroglia, Andrea ;

Neubert, Matthias ;

Pecjak, Ben D. ;

Yang, Li Lin .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (07)

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共 74 条

[1] Forward-Backward Asymmetry in Top-Quark Production in p(p)over-bar Collisions at √s=1.96 TeV [J].

Aaltonen, T. ;

Adelman, J. ;

Akimoto, T. ;

Albrow, M. G. ;

Gonzalez, B. Alvarez ;

Amerio, S. ;

Amidei, D. ;

Anastassov, A. ;

Annovi, A. ;

Antos, J. ;

Apollinari, G. ;

Apresyan, A. ;

Arisawa, T. ;

Artikov, A. ;

Ashmanskas, W. ;

Attal, A. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Azzurri, P. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Bartsch, V. ;

Bauer, G. ;

Beauchemin, P. -H. ;

Bedeschi, F. ;

Bednar, P. ;

Beecher, D. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Beringer, J. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

Blair, R. E. ;

Blocker, C. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Boisvert, V. ;

Bolla, G. ;

Bortoletto, D. ;

Boudreau, J. ;

Boveia, A. ;

Brau, B. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 101 (20)

[2] Evidence for a mass dependent forward-backward asymmetry in top quark pair production [J].

Aaltonen, T. ;

Gonzalez, B. Alvarez ;

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Amidei, D. ;

Anastassov, A. ;

Annovi, A. ;

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Apollinari, G. ;

Appel, J. A. ;

Apresyan, A. ;

Arisawa, T. ;

Artikov, A. ;

Asaadi, J. ;

Ashmanskas, W. ;

Auerbach, B. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Barria, P. ;

Bartos, P. ;

Bauce, M. ;

Bauer, G. ;

Bedeschi, F. ;

Beecher, D. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

Bland, K. R. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Bortoletto, D. ;

Boudreau, J. ;

Boveia, A. ;

Brau, B. ;

Brigliadori, L. ;

Brisuda, A. ;

Bromberg, C. ;

Brucken, E. ;

Bucciantonio, M. ;

Budagov, J. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 83 (11)

[3] First Measurement of the t(t) over bar Differential Cross Section dσ/dMt(t) over bar in p(p) over bar Collisions at √s=1.96 TeV [J].

Aaltonen, T. ;

Adelman, J. ;

Akimoto, T. ;

Alvarez Gonzalez, B. ;

Amerio, S. ;

Amidei, D. ;

Anastassov, A. ;

Annovi, A. ;

Antos, J. ;

Apollinari, G. ;

Apresyan, A. ;

Arisawa, T. ;

Artikov, A. ;

Ashmanskas, W. ;

Attal, A. ;

Aurisano, A. ;

Azfar, F. ;

Azzurri, P. ;

Badgett, W. ;

Barbaro-Galtieri, A. ;

Barnes, V. E. ;

Barnett, B. A. ;

Bartsch, V. ;

Bauer, G. ;

Beauchemin, P. -H. ;

Bedeschi, F. ;

Beecher, D. ;

Behari, S. ;

Bellettini, G. ;

Bellinger, J. ;

Benjamin, D. ;

Beretvas, A. ;

Beringer, J. ;

Bhatti, A. ;

Binkley, M. ;

Bisello, D. ;

Bizjak, I. ;

Blair, R. E. ;

Blocker, C. ;

Blumenfeld, B. ;

Bocci, A. ;

Bodek, A. ;

Boisvert, V. ;

Bolla, G. ;

Bortoletto, D. ;

Boudreau, J. ;

Boveia, A. ;

Brau, B. ;

Bridgeman, A. ;

Brigliadori, L. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 102 (22)

[4] Measurement of the forward-backward charge asymmetry in top-quark pair production [J].

Abazov, V. M. ;

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Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

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Adams, T. ;

Aguilo, E. ;

Ahn, S. H. ;

Ahsan, M. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Anastasoaie, M. ;

Ancu, L. S. ;

Andeen, T. ;

Anderson, S. ;

Andrieu, B. ;

Anzelc, M. S. ;

Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Arthaud, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Jesus, A. C. S. Assis ;

Atramentov, O. ;

Autermann, C. ;

Avila, C. ;

Ay, C. ;

Badaud, F. ;

Baden, A. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Banerjee, P. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Bargassa, P. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bauer, D. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (14)

[5] Forward-backward asymmetry in top quark-antiquark production [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Aoki, M. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

Bartlett, J. F. ;

Bassler, U. ;

Bazterra, V. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. ;

Blessing, S. ;

Bloom, K. ;

Boehnlein, A. ;

Boline, D. ;

Boos, E. E. ;

Borissov, G. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (11)

[6] Measurement of spin correlation in t(t)over-bar production using dilepton final states [J].

Abazov, V. M. ;

Abbott, B. ;

Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

Alverson, G. ;

Alves, G. A. ;

Ancu, L. S. ;

Aoki, M. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

Asman, B. ;

Atramentov, O. ;

Avila, C. ;

BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Baneree, S. ;

Barberis, E. ;

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Bazterra, V. ;

Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

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Blazey, G. ;

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Bolton, T. A. .

PHYSICS LETTERS B, 2011, 702 (01) :16-23

[7] Measurement of Spin Correlation in t(t)over-bar Production Using a Matrix Element Approach [J].

Abazov, V. M. ;

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Acharya, B. S. ;

Adams, M. ;

Adams, T. ;

Alexeev, G. D. ;

Alkhazov, G. ;

Alton, A. ;

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Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

Blazey, G. ;

Blessing, S. ;

Bloom, K. ;

Boehnlein, A. ;

Boline, D. ;

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (03)

[8] Dependence of the t(t)over-bar production cross section on the transverse momentum of the top quark [J].

Abazov, V. M. ;

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Abolins, M. ;

Acharya, B. S. ;

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Aguilo, E. ;

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Alverson, G. ;

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Arnoud, Y. ;

Arov, M. ;

Askew, A. ;

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BackusMayes, J. ;

Badaud, F. ;

Bagby, L. ;

Baldin, B. ;

Bandurin, D. V. ;

Banerjee, S. ;

Barberis, E. ;

Barfuss, A. -F. ;

Baringer, P. ;

Barreto, J. ;

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Bassler, U. ;

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Beale, S. ;

Bean, A. ;

Begalli, M. ;

Begel, M. ;

Belanger-Champagne, C. ;

Bellantoni, L. ;

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Beri, S. B. ;

Bernardi, G. ;

Bernhard, R. ;

Bertram, I. ;

Besancon, M. ;

Beuselinck, R. ;

Bezzubov, V. A. ;

Bhat, P. C. ;

Bhatnagar, V. ;

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PHYSICS LETTERS B, 2010, 693 (05) :515-521

[9]

Abazov V. M., 2011, PHYS REV LETT UNPUB

[10] Top-pair forward-backward asymmetry beyond next-to-leading order [J].

Ahrens, Valentin ;

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Yang, Li Lin .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (07)

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