Коллаборация CMS в протон-протонных столкновениях на Большом адронном коллайдере (БАК) впервые зарегистрировала рождение одиночного топ-кварка в ассоциации с парой W- и Z-бозонов (этот процесс можно представлять как одновременное рождение указанных трех частиц).

Исследование процесса одиночного tWZ-ассоциированного рождения топ-кварка (или кратко tWZ-процесса) представляет особый интерес для фундаментальной физики, поскольку топ-кварк, как наиболее массивная из известных элементарных частиц, обладает наибольшей силой взаимодействия с полем Хиггса, а совместное рождение с калибровочными бозонами позволяет исследовать его электрослабое взаимодействие. Изучение tWZ-процесса, таким образом, способно углубить понимание механизма Хиггса, а также может указывать на проявления новой физики за пределами Стандартной модели.

Сечение tWZ-процесса чрезвычайно мало. По оценкам, одно "tWZ-событие" приходится на триллион протонных столкновений (что подобно поиску иголки в стоге сена размером с олимпийский стадион). Это обстоятельство приводит к тому, что идентификация tWZ-процесса в массиве данных БАК является статистически сложной задачей. Ситуация также значительно усугубляется схожестью его сигнатуры с ttZ-процессом (образование топ-кварка и его античастицы совместно с Z-бозоном). Поскольку сечение ttZ-процесса приблизительно в семь раз выше, он создает существенный фоновый шум. Как отмечает исследователь коллаборации CMS в DESY Альберто Бельведере, наблюдение tWZ-рождения в силу его редкости и сходства с ttZ-процессом потребовало применения передовых методов анализа, включая современные методы машинного обучения.

Было установлено, что измеренное сечение tWZ-процесса незначительно превышает теоретические предсказания. Последующий анализ и накопление данных позволят установить, является ли данное отклонение статистической флуктуацией или указывает на существование физики за пределами Стандартной модели. Согласно замечанию исследователя коллаборации CMS в DESY Романа Коглера, в случае существования неизвестных взаимодействий или частиц, наблюдаемое расхождение между измеренными и предсказанными значениями будет существенно возрастать с увеличением энергий рожденных частиц, что представляет собой уникальную особенность tWZ-процесса.