Report/Journal Article PUBDB-2016-04278

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Measurement of differential and integrated fiducial cross sections for Higgs boson production in the four-lepton decay channel in pp collisions at $ \sqrt{s}=7 $ and $8$ TeV

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2016
Springer Berlin

Journal of high energy physics 1604(4), 005 () [10.1007/JHEP04(2016)005]
 GO

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Report No.: CERN-PH-EP-2015-285; CMS-HIG-14-028; arXiv:1512.08377

Abstract: Integrated fiducial cross sections for the production of four leptons via the H → 4ℓ decays (ℓ = e, μ) are measured in pp collisions at $ \sqrt{s}=7 $ and 8TeV. Measurements are performed with data corresponding to integrated luminosities of 5.1 fb$^{−1}$ at 7TeV, and 19.7 fb$^{−1}$ at 8 TeV, collected with the CMS experiment at the LHC. Differential cross sections are measured using the 8 TeV data, and are determined as functions of the transverse momentum and rapidity of the four-lepton system, accompanying jet multiplicity, transverse momentum of the leading jet, and difference in rapidity between the Higgs boson candidate and the leading jet. A measurement of the Z → 4ℓ cross section, and its ratio to the H → 4ℓ cross section is also performed. All cross sections are measured within a fiducial phase space defined by the requirements on lepton kinematics and event topology. The integrated H → 4ℓ fiducial cross section is measured to be 0. 56$_{− 0.44}^{+ 0.67}$ (stat)$_{− 0.06}^{+ 0.21}$ (syst) fb at 7 TeV, and 1. 11$_{− 0.35}^{+ 0.41}$ (stat)$_{− 0.10}^{+ 0.14}$ (syst) fb at 8 TeV. The measurements are found to be compatible with theoretical calculations based on the standard model.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; cross section: measured ; Higgs particle: hadroproduction ; Higgs particle: leptonic decay ; jet: multiplicity ; lepton: kinematics ; mass spectrum: (4lepton) ; transverse momentum dependence ; rapidity: difference ; rapidity dependence ; differential cross section: measured ; Z0: leptonic decay ; CERN LHC Coll ; phase space ; topology ; CMS ; experimental results ; Higgs particle --> 2lepton+ 2lepton- ; Z0 --> 2lepton+ 2lepton- ; 7000 GeV-cms8000 GeV-cms

Classification:

Note: All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/HIG-14-028/index.html

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF3-611) (POF3-611)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2016
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