The Night before the LHC
Mihoko M. Nojiri
本文综述了近年来利用mT2变量研究超对称性参数的最新进展，这对LHC实验早期的数据分析有一定的参考价值。我还回顾了最近一些有趣的研究。关于SUSY 08
I review recent developments on the use of mT2 variables for SUSY parameter study, which might be useful for the data analysis in the early stage of the LHC experiments. I also review some of recent interesting studies. Talk in SUSY08.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Dark Matter Searches: The Nightmare Scenario
大型强子对撞机（LHC）未能发现超越标准模型（BSM）的物理学的不幸情况有时被称为粒子物理学的“噩梦场景”。我们研究的后果，这种假设的情况下，暗物质（DM），在约束的最小超对称标准模型（cMSSM）的框架。我们评估的cMSSM参数空间的零搜索后，在大型强子对撞机的生存区域，使用几种不同的大型强子对撞机配置，并研究与吨级直接探测器和冰立方中微子望远镜DM搜索的后果。我们证明，吨级直接探测实验将能够最终探测cMSSM参数空间，该空间将在大型强子对撞机上使用100 fb的积分亮度为14 TeV的$^{-1}$进行零搜索。我们还证明了IceCube（80个字符串加上DeepCore）在5年的观察后将能够探测多达17%的当前青睐的参数空间。
Same-sign WW scattering at the LHC: can we discover BSM effects before discovering new states?
在大型强子对撞机上对矢量玻色子散射（VBS）的测量可能会揭示出与标准模型预测的不一致，但不会直接观察到新的粒子。然后，任务是从有效场论（EFT）框架内进行的VBS分析中尽可能多地了解新物理学。在本文中，我们讨论的EFT的正确使用相关的问题时，WW不变的质量是不能直接访问的实验，在纯轻子W衰变通道。在此基础上，提出了未来数据分析的策略。
Spin before mass at the LHC
在欧洲核子研究中心的最初发现阶段，在不知道新粒子质量的情况下，对新粒子的自旋能说些什么呢？我们认为这个问题的拓扑结构中的质量测量是特别困难的，$pp\to Y\bar{Y}\to lX\bar{l}\,\bar{X}$，并引入两个新的变量$\ctv$和$\Av$，我们证明都是独立的质量$X$。变量$\ctv$近似于$Y$的极性产生角，并且我们发现它在确定该粒子的自旋方面具有比先前的相关变量$\ctll$ \cite{Barr:2005dz}更大的统计能力。$\Av$是一种不对称性，它可以提供关于自旋半$Y$耦合的信息。因为这些变量可以从一开始就使用，而不需要知道新粒子的质量，所以我们在这里发现，有可能颠倒通常的“自旋前质量”确定时间轴。
Constraining SUSY models with Fittino using measurements before, with and beyond the LHC
我们调查的约束超对称性所产生的精密测量，使用全球拟合的方法。当在最小超引力（mSUGRA）中解释时，这些数据对超对称粒子的质量提供了重要的限制，这些粒子被预测为足够轻，可以在大型强子对撞机（LHC）中早期发现。我们提供了预测的质谱，包括第一次，完整的不确定性带。最严格的限制是测量μ子的反常磁矩。使用这些拟合的结果，我们调查的精度mSUGRA和更一般的MSSM参数可以测量的LHC实验与三个不同的积分亮度的一个参数点，它近似位于当前数据的首选区域。已经可用的测量结果对这些精度的影响，结合LHC的数据，也进行了研究。我们开发了一种方法来处理一个模型内的数据的不同解释所产生的歧义，并提供了一种方法来区分模型的不同数字参数的值。最后，我们展示了如何在线性对撞机测量高达1 TeV的质心能量将有助于提高精度的数量级。
Some Prospects for the Determination of the Unitarity Triangle Before the LHC Era
预计在未来五年内，$m_t$、$|V_{cb}|$、$|V_{ub}/V_{cb}|$、$B_K$和$F_B \sqrt{B_B}$的测定将得到改进，我们对未来进行了一次旅行，以便在~2000年左右找到幺正三角、夸克混合和CP破坏的可能图像。然后，我们分析了测量四个可能最干净的量：$BR(K^+ \to π^+ ν\barν)$、$x_d/x_s$、$\sin(2α)$和$\sin(2β)$对这幅图的影响。在我们的调查过程中，我们扩展的幺正三角形的分析超出了领先的秩序在Wolfenstein参数$λ$。\\我们还将很快介绍$K \rightarrow ππ$和$K_{\rm L} \rightarrow π^0 e^+ e^-$中直接CP违规的状态。
Finite Theories Before and After the Discovery of a Higgs Boson at the LHC
有限统一理论（FUTs）是N = 1超对称大统一理论（GUTs），基于耦合减少的原则，可以使其有限到所有回路阶，因此具有很大的预测能力。与SU（5）FUTs的预测和顶夸克、底夸克质量以及其他低能实验约束相比较，我们预测了轻希格斯玻色子质量，其范围为M_h \sim 121-126 GeV，这与最近在ATLAS和CMS上发现的\sim 125.5 GeV附近的类希格斯态惊人地一致。此外，最受欢迎的模型，有限约束版本的MSSM，自然预测一个相对较重的光谱与彩色超对称粒子以上\sim 1.5 TeV，与这些粒子在大型强子对撞机的非观测。进一步限制最好的FUT的参数空间，根据发现的希格斯状态和B-物理观测值，我们发现预测其余的希格斯质量和超对称粒子谱。
Dark Matter before the LHC in a Natural Supersymmetric Standard Model
我们证明了在不扩展Higgs扇形的情况下，在弱尺度下解决超对称微调问题的理论中，得到了超对称暗物质与核子之间的截面的固体下界约为10^{-44} cm ^2.这个界限的出现是因为相对较小的超粒子质量和一个幸运的相关性，即如果遵守b -> s γ测量的约束，那么暗物质探测的两个主要图总是相长干涉。因此，假设暗物质是最轻的超对称粒子，那么在LHC之前发现超对称暗物质在目前的情况下是非常有希望的。
The Higgs boson and the physics of $WW$ scattering before and after Higgs discovery
这项工作提出了一个全面的概述矢量玻色子散射（VBS）在黎明的大型强子对撞机（LHC）运行2的物理。本文首先回顾了VBS的一些基本物理原理，介绍了矢量玻色子散射与希格斯玻色子之间的历史关系，然后讨论了Higgs发现后VBS过程的物理机制，并展望了未来在LHC上进行VBS测量的前景。这本专著回顾了许多人的工作，包括以前发表的理论工作以及实验结果，但也包含了一部分以前没有发表的原始模拟研究。
Next-to-leading order QCD and electroweak corrections to Higgs-strahlung processes at the LHC
本文计算了Higgs-strahlung或VH过程$p p \to VH \to lν_l/l^- l^+ + H$的总截面、基准截面和微分分布，（V = W或Z，l=e，$μ$），包括在重新加权NNPDF2.3qed、NNPDF3.0qed、MRST 2004 qed、CT 14 QEDinc的光子PDF之前和之后的直到次前导阶的QCD和电弱校正，在大型强子对撞机上用13 TeV和希格斯玻色子质量$\ M_{H}=125$ GeV的LUXq。在重新加权之前和之后，来自各种光子PDF的预测彼此一致。光子诱导截面的光子概率密度函数的不确定性随着重新加权的概率密度函数而显著降低。
Cosmological Relaxation of Higgs Mass Before and After LHC and Naturalness
在后LHC时代，希格斯质量的宇宙学真空弛豫的旧思想，不需要在LHC能量附近的任何新物理学，获得了新的意义。我讨论如何这个概念的naturanless不同于标准的特胡夫特。在这里，希格斯质量的观测值对应于无限简并和无限熵的真空。因此，它代表了宇宙暴胀演化的吸引子点。对于生活在这样的真空中的低能观察者来说，这些信息是不可用的。由于在大型强子对撞机上没有看到任何稳定的物理现象，这样的观察者感到困惑，并创造了一个实际上不存在的自然性问题。我们解释了为什么这个解决方案是完全兼容的威尔逊解耦的概念。
New Limits on Heavier Electroweakinos and their LHC Signatures
我们调查了较重的电弱子部门在几个版本的MSSM，这还没有被探索到目前为止的LHC数据的光，并获得新的界限使用ATLAS运行I约束的$3l + {E\!\!\!\!/_T}$通道。我们还冒险超越了三轻子事件，并预测了几个新的多轻子+ ${E\!\!\!\!/_T}$签名，这些电弱子可能会出现在下一次关闭的大型强子对撞机。
LHC physics: the first one--two year(s)
我们讨论的策略，委托LHC实验和理解标准物理在sqrt{s}= 14 TeV数据采集开始之前，在LHC操作的早期阶段。特别是，我们审查所需的各种步骤，以了解和校准的ATLAS和CMS探测器，从施工质量检查，光束测试，宇宙运行，第一次碰撞。我们还回顾了蒙特卡罗工具的准备和调整，并提出了几个例子的物理目标的积分亮度的几个逆FB。
A Measurement of Neutralino Mass at the LHC in Light Gravitino Scenarios
我们考虑超对称（SUSY）模型中，一个非常轻的引力子是最轻的超对称粒子。假设中性伴子是次轻超对称粒子，我们提出了一个测量中性伴子质量的LHC在两个光子+丢失能量事件，这是基于MT2方法。它是对中性伴子质量本身的直接测量，与其他超对称粒子的质量和中性伴子产生前级联衰变的模式无关。
Non-extensivity Parameter of Thermodynamical Model of Hadronic Interactions at LHC energies
以上SPS和Tevatron能量的LHC测量提供了机会，以测试预测的强子相互作用的非广泛的物理图像检查测量的横动量分布的新的相互作用能量范围。在短寿命粒子衰变并扭曲初始p_t分布之前，我们确定了强子化过程的Tsallis模型非扩展性参数。我们已经表明，它遵循在低于目前LHC记录的较低能量下确定的精确平滑上升。q参数能量依赖的形状与预期一致，并且可以看到渐近极限的证据。
SUSY and Dark Matter Constraints from the LHC
大型强子对撞机的能力，使有关暗物质问题的声明被认为是，特别关注超对称性。在回顾了LHC（CMS和ATLAS）超对称搜索的当前策略之后，一些关键的ATLAS研究被用来演示如何在测量中性伴子WIMP候选者的遗迹密度之前建立超对称性存在。最后，在大型强子对撞机的成功的一般前景进行了调查，通过在MSSM参数空间的不同点。
Test of Anomaly Mediation at the LHC
在反常介导的超对称破缺模型中，假设Kahler势的一般形式，高吉诺是LHC唯一运动学上可接近的超粒子。我们认为这样一个模型的LHC现象，假设胶子是轻于1 TeV。我们表明，一个显着数量的收费Winos，这可能会旅行O（10厘米）之前的衰变，产生的胶子生产过程。因此，在这类模型中，利用内探测器寻找短的带电径迹将是非常重要的。我们还表明，如果大量的带电威诺轨道被确定，带电威诺的寿命可以测量，这为我们提供了一个测试异常调解。
Exploring Supersymmetric Model with Very Light Gravitino at the LHC
超对称破缺的低尺度规范介导方案预言了非常轻的引力子，这使得下一个最轻的超对称粒子（NLSP）准稳定。我们研究了NLSP为态的LHC现象学。当引力子的质量为10 eV时，Stau的衰变长度约为0.1- 1 mm，因此它在到达内硅探测器的第一层之前就衰变了。然而，我们表明，利用从Stau衰变的τ-喷流的碰撞参量，有可能精确地确定sparticle的质谱。还可以通过观察碰撞参量的分布来估计Stau的寿命。
Multilepton signals of heavier electroweakinos at the LHC
作为最近的一篇论文的续集，我们研究了pMSSM的全电弱磁部门的现象学，而不调用特设的，但经常采用的假设，较重的解耦。我们确定了几个通用的模型，说明了较重的electroweakinos的重要性，并限制他们与大型强子对撞机$3l$ + ${E\!\!\!\!/_T}$的数据。的约束通常是强于去耦较重的electroweakinos表明，大型强子对撞机的数据已经敏感到他们的存在。我们还考虑了观测到的宇宙暗物质遗迹密度和精确测量的μ子异常磁矩的约束。使用这样得到的允许的参数空间，我们表明，除了传统的$3l$ + ${E\!\!\!\!/_T}$签名新的多轻子（$ml$）+ ${E\!\!\!\!/_T}$最终状态与$m > 3$，这是不可行的模型与较轻的电弱子，可以观察到下一个长期关闭的大型强子对撞机之前。
The LHC Higgs Boson Discovery: Updated implications for Finite Unified Theories and the SUSY breaking scale
有限统一理论（英语：Finite Unified Theories，简称FUTs）是N = 1超对称大统一理论，基于耦合简化原理，在微扰理论中可以使其在所有阶次都是有限的。后者是在微扰论的所有阶次下寻找可重整化理论参数间的重整化群不变关系。到目前为止，FUT已经证明非常成功。特别是，他们在实验发现前一年半就预测了顶夸克的质量，而在发现希格斯玻色子的五年前，一个特殊的FUT预测了质量范围为121 - 126 GeV的轻希格斯玻色子，与LHC的发现惊人地一致。在这里，我们审查的基本性质的超对称理论，特别是有限理论的应用程序的方法减少耦合在其无量纲和量纲部门。然后，我们分析唯象学青睐的FUT，基于SU（5）。这个特殊的FUT导致了MSSM的有限性约束版本，它自然地预测了一个相对较重的光谱，其中包含超过2.7 TeV的有色超对称粒子，这与LHC没有观测到这些粒子相一致。电弱超对称光谱开始低于1 TeV和大部分的允许的光谱的打火机可能是可访问的CLIC。FCC-hh将能够完全测试预测的光谱。
Constraining the minimal dark matter fiveplet with LHC searches
在$SU(2)_L$下的五重态标准模型粒子含量中加入一个费米子，给出了一个暗物质候选者。多重态中最轻的状态是中性的，并且自动稳定。多重态的带电分量只是稍微重一些，在衰变之前可以在LHC探测器中行进有限的距离，留下一个带电的轨道，在探测器的边缘之前消失。我们使用最近的ATLAS和CMS的搜索，以排除马约拉纳fiveplet的质量高达267 GeV。我们估计，与3 ab $^{-1}$的$\sqrt{s}=14$ TeV的数据，这可能会被推到一个质量520 GeV。这些排除是$\sim 10\%$大于葡萄酒般的暗物质所达到的。我们还讨论了如何双电荷态可以用来区分一个消失的轨道信号从一个三重态，如纯维诺。
Pre-LHC SUSY Searches: an Overview
我们讨论的前景搜索的低能超对称性的时间间隔分离我们从大型强子对撞机的出现。在这段时间内，“间接”搜索可能会发挥非常重要的作用。我们指的是在变味中性流和CP违反现象的超对称性的表现，并在暗物质的搜索最轻的超对称粒子的信号。在演讲的第一部分中，我们批判性地回顾了最小超对称模型的现状，讨论了在LHC开始之前直接和间接超对称搜索的机会。在第二部分中，我们指出我们认为是最有希望的理由，偏离标准模型预测可能标志着新物理的存在，可能是超对称性质。我们认为，经常调用的互补性的直接和间接搜索的低能量超对称性变得更加真实的前LHC时代。
Physics Beyond the Standard Model
我们回顾了在LHC调试前的最后一年我们的期望。
A Theory-independent Way of Unambiguous Detection of Wino-like particles at LHC
我们建议使用电离损失的能量的变化，由硅探测器测量，在通过大量致密物质之前和之后，用于明确检测高质量的单电荷粒子，这些粒子可以在LHC中产生，特别是质量在TeV范围内的Winos，其c-tau预计是一些厘米长，尽管该方法对于质量低至10 GeV也是有效的。为了方便起见，还提供了现代版本的Bethe-Block公式的QED推导。
SUSY induced top quark FCNC decay $t \to c h$ after Run I of LHC
鉴于希格斯玻色子的发现和在大型强子对撞机上未观测到超对称粒子，我们重新审视了超对称诱导的顶夸克味变衰变为希格斯玻色子。通过考虑Higgs质量测量、LHC对SUSY的搜索、真空稳定性、精确电弱观测量以及$B \to X_s γ$的约束，我们对相关的SUSY参数空间进行了扫描。我们得到了以下结果：（1）在MSSM中，$ t \to c h$的分支比只能达到$3.0\times10^{-6}$，这比LHC出现之前的结果小了一个数量级。在考虑的约束，希格斯质量和LHC搜索sparticles被发现发挥了重要作用，限制预测。(2)在MSSM的单重态扩展中，由于夸克扇区不受Higgs质量的限制，$t \to c h$的分支比在允许的参数空间中可以达到$10^{-5}$的量级. (3)在重超对称极限下，手性守恒的混合物$δ_{LL}$和$δ_{RR}$对$t \to c h$可能有抑制作用.在方子和胶子能量大于3TeV，CP奇Higgs玻色子质量约为1TeV的MSSM中，$t\to c h$的分支比仍能达到$10^{-8}$的量级.
A Bayesian Model of Credence in Low Energy Supersymmetry
该研究通过贝叶斯分析评估低能超对称的可信度演化，发现LHC数据适度降低乐观者的可信度，而悲观者的可信度几乎不变。
Status of the fourth fermion generation before ICHEP2012: Higgs data and electroweak precision observables
我们进行了全球拟合的标准模型的参数与连续的第四代（SM 4）的LHC和Tevatron希格斯数据和电弱精度数据。使用几个似然比检验，我们比较了SM4和SM3在描述测量数据方面的性能。由于SM 3和SM 4不是嵌套的（即SM 3不能被认为是SM 4的特殊情况，其中一些参数是固定的），因此似然比检验中p值的常用分析公式不成立。因此，我们应用一种新的方法来计算这些p值。对于希格斯质量为126.5 GeV和第四代夸克质量超过600 GeV，我们发现，SM4被排除在3.1西格玛。
Same-sign Higgsino Production at the CERN LHC: How Not to Hunt for Natural Supersymmetry
我们研究的前景，检测轻带电希格斯玻色子，预计是一个必要的功能，自然超对称模型通过$pp\to {\widetilde W}^\pm{\widetilde W}_1^\pm jj+X$过程所产生的主要从$W^\pm W^\pm$融合LHC 13。在两个相对向前的、半球分离的喷流具有大快度间隙的事件中，信号将是一对同号轻子（$e$或$μ$）。我们发现，即使希格斯玻色子有一个全强度的$SU(2)$规范耦合到$W$ -玻色子，LHC 13截面生产相同的符号希格斯玻色子对小于0.02 fb的自然超对称性参数的大部分有趣的范围内，甚至在轻子分支分数的chargino。这个截面被强烈地抑制了，因为如果双玻色子和双玻色子比希格斯介子重得多，两个中性的马约拉纳希格斯介子可以结合成一个狄拉克中性伴子，就像自然超对称模型中的情况一样：在这个极限下，希格斯介子与$W$ -玻色子的耦合表现出一种突现的（近似的）$U(1)_{\rm ino}$全局对称性，抑制了矢量玻色子融合产生相同符号的希格斯介子。我们的结论是，即使在大型强子对撞机的高光度升级，这个通道是不是一个可行的方式来寻找自然超对称性。
Stopping Quirks at the LHC
夸克是在新的约束规范群下带电的奇异粒子，它可以产生独特的对撞机签名，这取决于它们的矢量质量，量子数和约束尺度。在这项工作中，我们考虑的可能性，在大型强子对撞机产生的怪癖失去所有的动能通过电离损失之前逃离检测器，并在没有积极的pp碰撞时湮灭。我们重铸现有的CMS搜索的R-强子的时间外衰变的夸克参数空间放置新的限制。我们提出了几个简单的修改，现有的时间搜索策略，可以给这些搜索的灵敏度在区域的怪癖参数空间不包括任何现有的或建议的搜索策略。
Exploring the Higgs Sector of a Most Natural NMSSM and its Prediction on Higgs Pair Production at the LHC
作为次最小超对称标准模型（NMSSM）的最自然的实现，λ-超对称性被参数化为1附近的大λ和低于10的低tan $β$。在本论文中，我们首先考虑了各种实验约束条件，包括2014年夏天ATLAS和CMS合作更新的Higgs数据的限制，对λ-SUSY的参数空间进行了扫描，然后研究了希格斯玻色子玻色子的性质.在实验允许的参数空间中，我们得到了λ-超对称性的两个特征。一个是类SM的希格斯玻色子玻色子的三重自耦合可能比其SM预测增强10倍以上。另一个是在LHC上产生的类SM希格斯玻色子玻色子对可能比SM预测的大两个数量级。所有这些特征在最小超对称标准模型和低λ的NMSSM中似乎是无法实现的。此外，我们还发现自然度在λ-超对称性参数空间的选择中起着重要的作用，并且由于两次合作测量的一致性更好，用最新数据得到的Higgs $χ^2$通常比以前显著减小.
Mitigation of the LHC Inverse Problem
LHC逆问题是指从LHC实验获得的数据中确定基础理论参数的困难：如果他们发现新物理的信号，并且假设基础理论，它的参数是否可以唯一确定，或者不同的参数选择是否会产生无法区分的实验特征？这个反问题以前研究了一个超对称的标准模型与15个自由参数。这项早期的研究发现了283对不可区分的参数选择，称为退化对，即使背景被忽略。我们可以通过构建一个真正的χ^2分布来解决除了23个之外的所有问题。消除系统误差甚至可以分离残余简并。考虑到标准模型的背景，我们仍然可以解决283个“简并”对中的237个。这表明，（一些）我们的观测值也应该是有用的目的，确定超对称性参数的值。
Summary of the Topical Workshop on Top Quark Differential Distributions 2014
我们总结了Top2014年度会议之前在戛纳举行的Top2014夸克微分分布专题研讨会。该研讨会的动机是在NNLO和即将到来的LHC 13 TeV数据的顶夸克微分分布的可用性。研讨会的主要目标是探索改进的顶夸克产生计算对精确LHC测量的影响，PDF测定和标准模型之外的物理搜索，以及寻找ATLAS，CMS和LHCb的高精度数据可用于进一步改进顶夸克产生的理论预测的方法。
The LHC as a TeV Muon Beam Dump: Muonphilic Scalars at FASER
本研究提出将LHC前向高能缪子用作束流收集器，借助FASER升级的预簇射组件搜寻亲缪标量粒子，并表明FASER/FASER2可探测包括解释$(g-2)_μ$反常在内的新参数空间。
Causality-Violating Higgs Singlets at the LHC
我们构造了一个简单的类紧五维度量，其中承认封闭的类时曲线（CTC），并推导出由此产生的CTC作为解析解的测地线运动方程。关联的爱因斯坦张量满足所有的零、弱、强和主能量条件。特别是，不需要负能量的“超光速”物质。在规范荷束缚在膜上的额外维模型中，规范单态的卡鲁扎-克莱因（KK）模可以穿过CTC。从我们的膜的观点来看，这些KK模式中的许多似乎是在时间中向后旅行。我们给出了一个简单的模型，在该模型中，时间旅行的希格斯单线态可以由LHC产生，无论是从标准模型（SM）希格斯衰变或通过与SM希格斯混合。这些时间旅行单线态的特征是在产生它们的主顶点之前预先出现的次级衰变顶点。这两个顶点通过动量守恒相互关联。我们证明，在希格斯单重态-二重态混合模型中预先出现的顶点可能在LHC中观察到。
Review of the Safety of LHC Collisions
大型强子对撞机安全研究小组于2003年研究了大型强子对撞机（LHC）的碰撞安全性，并得出结论认为它们没有危险。在这里，我们回顾了他们2003年的分析，根据额外的实验结果和理论理解，这使我们能够确认，更新和扩展LHC安全研究组的结论。大型强子对撞机在实验室中，在受控条件下，以低于大气层中某些轰击地球数十亿年的宇宙射线所能达到的质心能量，再现碰撞。我们回想起宇宙射线与地球、太阳、中子星、白矮星和其他天体的碰撞率，其能量高于大型强子对撞机。天体的稳定性表明，这种碰撞不会有危险。具体来说，我们研究了LHC可能产生的假想物体，如真空泡，磁单极子，微观黑洞和奇异粒子，并没有发现相关的风险。在大型强子对撞机上产生的任何微观黑洞在到达探测器壁之前都会被霍金辐射衰变。如果某些微观黑洞是稳定的，那些由宇宙射线产生的黑洞将停止在地球或其他天体内部。天体的稳定性极大地限制了这种微观黑洞吸积的可能速率，因此它们不会带来任何可以想象的危险。在奇异介子的情况下，RHIC粒子产生的测量结果与简单的热力学模型的良好一致性严重限制了LHC重离子碰撞中奇异介子的产生，这也没有危险。
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