학술논문

Search for nonresonant Higgs boson pair production in final state with two bottom quarks and two tau leptons in proton-proton collisions at s=13 TeV
Document Type
article
Author
A. TumasyanW. AdamJ.W. AndrejkovicT. BergauerS. ChatterjeeK. DamanakisM. DragicevicA. Escalante Del ValleP.S. HussainM. JeitlerN. KrammerL. LechnerD. LikoI. MikulecP. PaulitschF.M. PittersJ. SchieckR. SchöfbeckD. SchwarzS. TemplW. WaltenbergerC.-E. WulzM.R. DarwishT. JanssenT. KelloH. Rejeb SfarP. Van MechelenE.S. BolsJ. D'HondtA. De MoorM. DelcourtH. El FahamS. LowetteS. MoortgatA. MortonD. MüllerA.R. SahasransuS. TavernierW. Van DoninckD. VanneromB. ClerbauxG. De LentdeckerL. FavartJ. JaramilloK. LeeM. MahdavikhorramiI. MakarenkoA. MalaraS. ParedesL. PétréN. PostiauE. StarlingL. ThomasM. Vanden BemdenC. Vander VeldeP. VanlaerD. DoburJ. KnolleL. LambrechtG. MestdachM. NiedzielaC. RendónC. RoskasA. SamalanK. SkovpenM. TytgatN. Van Den BosscheB. VermassenL. WezenbeekA. BeneckeA. BethaniG. BrunoF. BuryC. CaputoP. DavidC. DelaereI.S. DonertasA. GiammancoK. JaffelSa. JainV. LemaitreK. MondalJ. PrisciandaroA. TaliercioT.T. TranP. VischiaS. WertzG.A. AlvesE. CoelhoC. HenselA. MoraesP. 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AkpinarA. AlbertD. ArcaroC. CosbyZ. DemiragliC. EriceE. FontanesiD. GastlerS. MayJ. RohlfK. SalyerD. SperkaD. SpitzbartI. SuarezA. TsatsosS. YuanG. BenelliB. BurkleX. CoubezD. CuttsM. HadleyU. HeintzJ.M. HoganT. KwonG. LandsbergK.T. LauD. LiJ. LuoM. NarainN. PervanS. SagirF. SimpsonE. UsaiW.Y. WongX. YanD. YuW. ZhangJ. BonillaC. BrainerdR. BreedonM. Calderon De La Barca SanchezM. ChertokJ. ConwayP.T. CoxR. ErbacherG. HazaF. JensenO. KukralG. MocellinM. MulhearnD. PellettB. RegneryD. TaylorY. YaoF. ZhangM. BachtisR. CousinsA. DattaD. HamiltonJ. HauserM. IgnatenkoM.A. IqbalT. LamW.A. NashS. RegnardD. SaltzbergB. StoneV. ValuevY. ChenR. ClareJ.W. GaryM. GordonG. HansonG. KarapostoliO.R. LongN. ManganelliW. SiS. WimpennyJ.G. BransonP. ChangS. CittolinS. CoopersteinD. DiazJ. DuarteR. GerosaL. GianniniJ. GuiangR. KansalV. KrutelyovR. LeeJ. LettsM. MasciovecchioF. MokhtarM. PieriB.V. Sathia NarayananV. SharmaM. TadelF. WürthweinY. XiangA. YagilN. AminC. CampagnariM. CitronG. ColluraA. DorsettV. DuttaJ. IncandelaM. KilpatrickA.J. LiB. MarshP. MastersonH. MeiM. OshiroM. QuinnanJ. RichmanU. SaricaR. SchmitzF. SettiJ. SheplockP. SiddireddyD. StuartS. WangA. BornheimO. CerriI. DuttaJ.M. LawhornN. LuJ. MaoH.B. NewmanT.Q. NguyenM. SpiropuluJ.R. VlimantC. WangS. XieZ. ZhangR.Y. ZhuJ. AlisonS. AnM.B. AndrewsP. BryantT. FergusonA. HarilalC. LiuT. MudholkarS. MurthyM. PauliniA. RobertsA. SanchezW. TerrillJ.P. CumalatW.T. FordA. HassaniG. KarathanasisE. MacDonaldF. MariniR. PatelA. PerloffC. SavardN. SchonbeckK. StensonK.A. UlmerS.R. WagnerN. ZipperJ. AlexanderS. Bright-ThonneyX. ChenD.J. CranshawJ. FanX. FanD. GadkariS. HoganJ. MonroyJ.R. PattersonD. QuachJ. ReichertM. ReidA. RydJ. ThomP. WittichR. ZouM. AlbrowM. AlyariG. ApollinariA. ApresyanL.A.T. BauerdickD. BerryJ. BerryhillP.C. BhatK. BurkettJ.N. ButlerA. CanepaG.B. CeratiH.W.K. CheungF. ChlebanaK.F. Di PetrilloJ. DickinsonV.D. ElviraY. FengJ. FreemanA. GandrakotaZ. GecseL. GrayD. GreenS. GrünendahlO. GutscheR.M. HarrisR. HellerT.C. HerwigJ. HirschauerL. HorynB. JayatilakaS. JindarianiM. JohnsonU. JoshiT. KlijnsmaB. KlimaK.H.M. KwokS. LammelD. LincolnR. LiptonT. LiuC. MadridK. MaeshimaC. MantillaD. MasonP. McBrideP. MerkelS. MrennaS. NahnJ. NgadiubaV. PapadimitriouN. PastikaK. PedroC. PenaF. RaveraA. Reinsvold HallL. RistoriE. Sexton-KennedyN. SmithA. SohaL. SpiegelJ. StraitL. TaylorS. TkaczykN.V. TranL. UpleggerE.W. VaanderingH.A. WeberI. ZoiP. AveryD. BourilkovL. CadamuroV. CherepanovR.D. FieldD. GuerreroM. KimE. KoenigJ. KonigsbergA. KorytovK.H. LoK. MatchevN. MenendezG. MitselmakherA. Muthirakalayil MadhuN. RawalD. RosenzweigS. RosenzweigK. ShiZ. WuT. AdamsA. AskewR. HabibullahV. HagopianR. KhuranaT. KolbergG. MartinezH. ProsperC. SchiberO. ViazloR. YohayJ. ZhangM.M. BaarmandS. ButallaT. ElkafrawyM. HohlmannR. Kumar VermaD. NoonanM. RahmaniF. YumicevaM.R. AdamsH. Becerril GonzalezR. CavanaughS. DittmerO. EvdokimovC.E. GerberD.J. HofmanD.S. LemosA.H. MerritC. MillsG. OhT. RoyS. RudrabhatlaM.B. TonjesN. VarelasX. WangZ. YeM. AlhusseiniK. DilsizL. EmediatoR.P. GandrajulaG. KaramanO.K. KöseyanJ.-P. MerloA. MestvirishviliJ. NachtmanO. NeogiH. OgulY. OnelA. PenzoC. SnyderE. TirasO. AmramB. BlumenfeldL. CorcodilosJ. DavisA.V. GritsanL. KangS. KyriacouP. MaksimovicJ. RoskesS. SekharM. SwartzT.Á. VámiA. AbreuL.F. Alcerro AlcerroJ. AnguianoP. BaringerA. BeanZ. FlowersT. IsidoriS. KhalilJ. KingG. KrintirasM. LazarovitsC. Le MahieuC. LindseyJ. MarquezN. MinafraM. MurrayM. NickelC. RoganC. RoyonR. SalvaticoS. SandersE. SchmitzC. SmithZ. WarnerJ. WilliamsG. WilsonB. AllmondS. DuricR. Gujju GurunadhaA. IvanovK. KaadzeY. MaravinT. MitchellA. ModakK. NamJ. NatoliD. RoyF. RebassooD. WrightE. AdamsA. BadenO. BaronA. BelloniS.C. EnoN.J. HadleyS. JabeenR.G. KelloggT. KoethY. LaiS. LascioA.C. MignereyS. NabiliC. PalmerC. PapageorgakisM. SeidelL. WangK. WongD. AbercrombieR. BiW. BuszaI.A. CaliM. D'AlfonsoJ. EysermansC. FreerG. Gomez-CeballosM. GoncharovP. HarrisM. HuD. KovalskyiJ. KrupaY.-J. LeeK. LongC. MironovC. PausD. RankinC. RolandG. RolandZ. ShiG.S.F. StephansZ. WangB. WyslouchR.M. ChatterjeeB. CrossmanA. EvansJ. HiltbrandSh. JainB.M. JoshiC. KapsiakM. KrohnY. KubotaJ. MansM. ReveringR. RusackR. SaradhyN. SchroederN. StrobbeM.A. WadudL.M. CremaldiK. BloomM. BrysonD.R. ClaesC. FangmeierL. FincoF. GolfC. JooI. KravchenkoI. ReedJ.E. SiadoG.R. SnowW. TabbA. WightmanF. YanA.G. ZecchinelliG. AgarwalH. BandyopadhyayL. HayI. IashviliA. KharchilavaC. McLeanM. MorrisD. NguyenJ. PekkanenS. RappoccioA. WilliamsG. AlversonE. BarberisY. HaddadY. HanA. KrishnaJ. LidrychG. MadiganB. MarzocchiD.M. MorseV. NguyenT. OrimotoA. ParkerL. SkinnariA. Tishelman-CharnyT. WamorkarB. WangA. WisecarverD. WoodJ. BueghlyZ. ChenA. GilbertT. GunterK.A. HahnY. LiuN. OdellM.H. SchmittM. VelascoR. BandR. BucciM. CremonesiA. DasR. GoldouzianM. HildrethK. Hurtado AnampaC. JessopK. LannonJ. LawrenceN. LoukasL. LuttonJ. MarianoN. MarinelliI. McalisterT. McCauleyC. McgradyK. MohrmanC. MooreY. MusienkoH. NelsonR. RuchtiA. TownsendM. WayneH. YockeyM. ZaruckiL. ZygalaB. BylsmaM. CarriganL.S. DurkinB. FrancisC. HillA. LesauvageM. Nunez OrnelasK. WeiB.L. WinerB.R. YatesF.M. AddesaB. BonhamP. DasG. DezoortP. ElmerA. FrankenthalB. GreenbergN. HaubrichS. HigginbothamA. KalogeropoulosG. KoppS. KwanD. LangeD. MarlowK. MeiI. OjalvoJ. OlsenD. SticklandC. TullyS. NorbergA.S. BakshiV.E. BarnesR. ChawlaS. DasL. GutayM. JonesA.W. JungD. KondratyevA.M. KoshyM. LiuG. NegroN. NeumeisterG. PaspalakiS. PiperovA. PurohitJ.F. SchulteM. StojanovicJ. ThiemanF. WangR. XiaoW. XieJ. DolenN. ParasharD. AcostaA. BatyT. CarnahanM. DecaroS. DildickK.M. EcklundP.J. Fernández MantecaS. FreedP. GardnerF.J.M. GeurtsW. LiB.P. PadleyR. RedjimiJ. RotterW. ShiE. YigitbasiL. ZhangX. ZuoA. BodekP. de BarbaroR. DeminaJ.L. DulembaC. FallonT. FerbelM. GalantiA. Garcia-BellidoO. HindrichsA. KhukhunaishviliE. RankenR. TausG.P. Van OnsemK. GoulianosB. ChiaritoJ.P. ChouY. GershteinE. HalkiadakisA. HartM. HeindlO. KarachebanI. LaflotteA. LathR. MontalvoK. NashM. OshersonS. SalurS. SchnetzerS. SomalwarR. StoneS.A. ThayilS. ThomasH. WangH. AcharyaA.G. DelannoyS. FiorendiT. HolmesE. NibigiraS. SpanierO. BouhaliM. DalchenkoA. DelgadoR. EusebiJ. GilmoreT. HuangT. KamonS. LuoS. MalhotraR. MuellerD. OvertonD. RathjensA. SafonovN. AkchurinJ. DamgovV. HegdeK. LamichhaneT. MengkeS. MuthumuniT. PeltolaI. VolobouevA. WhitbeckE. AppeltS. GreeneA. GurrolaW. JohnsA. MeloF. RomeoP. SheldonS. TuoJ. VelkovskaJ. ViinikainenB. CardwellB. CoxG. CummingsJ. HakalaR. HiroskyM. JoyceA. LedovskoyA. LiC. NeuC.E. Perez LaraB. TannenwaldP.E. KarchinN. PoudyalK. BlackT. BoseS. DasuI. De BruynP. EveraertsC. GalloniH. HeM. HerndonA. HerveC.K. KorakaA. LanaroA. LoeligerR. LovelessJ. Madhusudanan SreekalaA. MallampalliA. MohammadiG. ParidaD. PinnaA. SavinV. ShangW.H. SmithD. TeagueH.F. TsoiW. VetensS. AfanasievV. AndreevYu. AndreevT. AushevM. AzarkinA. BabaevV. BlinovE. BoosV. BorshchD. BudkouskiV. BunichevO. 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Source
Physics Letters B, Vol 842, Iss , Pp 137531- (2023)
Subject
CMS
Higgs
HH
Bbtautau
Self-coupling
VBF
Physics
QC1-999
Language
English
ISSN
0370-2693
Abstract
A search for the nonresonant production of Higgs boson pairs (HH ) via gluon-gluon and vector boson fusion processes in final states with two bottom quarks and two tau leptons is presented. The search uses data from proton-proton collisions at a center-of-mass energy of s=13TeV recorded with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 138fb−1. Events in which at least one tau lepton decays hadronically are considered and multiple machine learning techniques are used to identify and extract the signal. The data are found to be consistent, within uncertainties, with the standard model (SM) predictions. Upper limits on the HH production cross section are set to constrain the parameter space for anomalous Higgs boson couplings. The observed (expected) upper limit at 95% confidence level corresponds to 3.3 (5.2) times the SM prediction for the inclusive HH cross section and to 124 (154) times the SM prediction for the vector boson fusion HH cross section. At 95% confidence level, the Higgs field self-coupling is constrained to be within −1.7 and 8.7 times the SM expectation, and the coupling of two Higgs bosons to two vector bosons is constrained to be within −0.4 and 2.6 times the SM expectation.