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在HL-LHC上通过多元分析探测三线性希格斯自耦合

高能物理 - 唯象学 2020-01-08 v2

摘要

我们对HL-LHC上HHbbˉγγHH \to b\bar b \gamma\gamma信道中的希格斯对产生进行了多元分析,以探测三线性希格斯自耦合λ3H\lambda_{3H},其在标准模型(SM)中取值为1。我们考虑了所有已知的背景过程。此外,对于信号,我们首次采用最新的POWHEG-BOX-V2事件生成器来获取用于工具包多元数据分析(TMVA)的NLO分布,并考虑了完整的顶夸克质量依赖。通过对λ3H=1\lambda_{3H}=1训练的提升决策树(BDT)分析,我们发现显著性可达1.95,对应约99个信号事件和1818个背景事件。此外,希格斯玻色子自耦合在95%置信水平(CL)下可被限制为1.00<λ3H<6.221.00 < \lambda_{3H} < 6.22。我们还对MγγbbM_{\gamma\gamma bb}分布进行了似然拟合,发现对于λ3H=1\lambda_{3H}=1标称集,1σ1\sigma置信区间(CI)为0.1<λ3H<2.25.4<λ3H<6.60.1 < \lambda_{3H} < 2.2\, \cup\,5.4 < \lambda_{3H} < 6.6。另一方面,使用为每个λ3H\lambda_{3H}值训练的BDT,我们发现一个主体区域0.5<λ3H< 4.50.5 <\sim \lambda_{3H} <\sim~ 4.5,难以确定该三线性耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.00753,
  title  = {Probing Trilinear Higgs Self-coupling at the HL-LHC via Multivariate Analysis},
  author = {Jung Chang and Kingman Cheung and Jae Sik Lee and Jubin Park},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00753},
  year   = {2020}
}

备注

18 pages, 6 figures, 4 tables; improved results presented