Sirunyan, A. M. and Anderson, D. and Bendavid, J. and Bornheim, A. and Lawhorn, J. M. and Newman, H. B. and Nguyen, T. and Pena, C. and Spiropulu, M. and Vlimant, J. R. and Xie, S. and Zhang, Z. and Zhu, R. Y. and Dubinin, M. (2018) Inclusive Search for a Highly Boosted Higgs Boson Decaying to a Bottom Quark-Antiquark Pair. Physical Review Letters, 120 (7). Art. No. 071802. ISSN 0031-9007. doi:10.1103/PhysRevLett.120.071802. https://resolver.caltech.edu/CaltechAUTHORS:20180302-132018714
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Abstract
An inclusive search for the standard model Higgs boson (H) produced with large transverse momentum (p_T) and decaying to a bottom quark-antiquark pair (bb) is performed using a data set of pp collisions at √s = 13 TeV collected with the CMS experiment at the LHC. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb^(−1). A highly Lorentz-boosted Higgs boson decaying to bb is reconstructed as a single, large radius jet, and it is identified using jet substructure and dedicated b tagging techniques. The method is validated with Z → bb decays. The Z → bb process is observed for the first time in the single-jet topology with a local significance of 5.1 standard deviations (5.8 expected). For a Higgs boson mass of 125 GeV, an excess of events above the expected background is observed (expected) with a local significance of 1.5 (0.7) standard deviations. The measured cross section times branching fraction for production via gluon fusion of H → bb with reconstructed p_T > 450 GeV and in the pseudorapidity range −2.5 < η < 2.5 is 74 ± 48 (stat)^(+17)_(−10)(syst) fb, which is consistent within uncertainties with the standard model prediction.
| Item Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ORCID: |
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| Additional Information: | © 2018 CERN, for the CMS Collaboration. Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article’s title, journal citation, and DOI. Received 16 September 2017; published 14 February 2018. Funded by SCOAP3. We congratulate our colleagues in the CERN accelerator departments for the excellent performance of the LHC and thank the technical and administrative staffs at CERN and at other CMS institutes for their contributions to the success of the CMS effort. In addition, we gratefully acknowledge the computing centers and personnel of the Worldwide LHC Computing Grid for delivering so effectively the computing infrastructure essential to our analyses. Finally, we acknowledge the enduring support for the construction and operation of the LHC and the CMS detector provided by the following funding agencies: BMWFW and FWF (Austria); FNRS and FWO (Belgium); CNPq, CAPES, FAPERJ, and FAPESP (Brazil); MES (Bulgaria); CERN; CAS, MoST, and NSFC (China); COLCIENCIAS (Colombia); MSES and CSF (Croatia); RPF (Cyprus); SENESCYT (Ecuador); MoER, ERC IUT, and ERDF (Estonia); Academy of Finland, MEC, and HIP (Finland); CEA and CNRS/IN2P3 (France); BMBF, DFG, and HGF (Germany); GSRT (Greece); OTKA and NIH (Hungary); DAE and DST (India); IPM (Iran); SFI (Ireland); INFN (Italy); MSIP and NRF (Republic of Korea); LAS (Lithuania); MOE and UM (Malaysia); BUAP, CINVESTAV, CONACYT, LNS, SEP, and UASLP-FAI (Mexico); MBIE (New Zealand); PAEC (Pakistan); MSHE and NSC (Poland); FCT (Portugal); JINR (Dubna); MON, RosAtom, RAS, RFBR and RAEP (Russia); MESTD (Serbia); SEIDI, CPAN, PCTI and FEDER (Spain); Swiss Funding Agencies (Switzerland); MST (Taipei); ThEPCenter, IPST, STAR, and NSTDA (Thailand); TUBITAK and TAEK (Turkey); NASU and SFFR (Ukraine); STFC (United Kingdom); DOE and NSF (USA). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Group: | CMS@Caltech | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Funders: |
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| Issue or Number: | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1103/PhysRevLett.120.071802 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Record Number: | CaltechAUTHORS:20180302-132018714 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Persistent URL: | https://resolver.caltech.edu/CaltechAUTHORS:20180302-132018714 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Official Citation: | Inclusive Search for a Highly Boosted Higgs Boson Decaying to a Bottom Quark-Antiquark Pair A. M. Sirunyan et al. (CMS Collaboration) Phys. Rev. Lett. 120, 071802 – Published 14 February 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Usage Policy: | No commercial reproduction, distribution, display or performance rights in this work are provided. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ID Code: | 85068 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Collection: | CaltechAUTHORS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Ruth Sustaita | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 02 Mar 2018 22:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 15 Nov 2021 20:25 |
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