Report/Journal Article PUBDB-2017-11812

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Search for Higgs boson pair production in the $bb\tau\tau$ final state in proton-proton collisions at $\sqrt{(}s)=8\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$

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2017
Inst. Woodbury, NY

Physical review / D 96(7), 072004 () [10.1103/PhysRevD.96.072004]
 GO

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Report No.: CERN-EP-2017-104; CMS-HIG-215-013; arXiv:1707.00350

Abstract: Results are presented from a search for production of Higgs boson pairs $(HH)$ where one boson decays to a pair of $b$ quarks and the other to a $\tau$ lepton pair. This work is based on proton-proton collision data collected by the CMS experiment at $\sqrt{s} =$ 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 18.3 fb$^{−1}$. Resonant and nonresonant modes of HH production have been probed and no significant excess relative to the background-only hypotheses has been found in either mode. Upper limits on cross sections of the two HH production modes have been set. The results have been combined with previously published searches at $\sqrt{s} =$ 8 TeV, in decay modes to two photons and two b quarks, as well as to four b quarks, which also show no evidence for a signal. Limits from the combination have been set on resonant $HH$ production by an unknown particle $X$ in the mass range $m_{X} =$ 300 GeV to $m_{X} =$ 1000 GeV. For resonant production of spin 0 (spin 2) particles, the observed 95% CL upper limit is 1.13 pb (1.09 pb) at $m_{X} =$ 300 GeV and to 21 fb (18 fb) at $m_{X} =$ 1000 GeV. For nonresonant $HH$ production, a limit of 43 times the rate predicted by the standard model has been set.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; Higgs particle: hadroproduction ; Higgs particle: hadronic decay ; Higgs particle: leptonic decay ; resonance: pair production ; narrow resonance ; resonance: mass: lower limit ; bottom: pair production ; bottom: 2 ; bottom: particle identification ; jet: bottom ; tau: pair production ; spin: 2 ; Higgs particle: pair production ; spin: 0 ; Higgs particle: decay modes ; two-photon ; one-boson ; channel cross section: upper limit ; CMS ; CERN LHC Coll ; 4/3 ; experimental results ; p p --> 2Higgs particle anything ; Higgs particle --> bottom anti-bottom ; Higgs particle --> tau+ tau- ; 8000 GeV-cms

Classification:

Note: Submitted to Phys. Rev. D. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/HIG-15-013

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 2017
Database coverage:
Medline ; Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; OpenAccess ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Ebsco Academic Search ; IF < 5 ; JCR ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Thomson Reuters Master Journal List ; Web of Science Core Collection
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A search for Higgs boson pair production in the $bb\tau\tau$ final state in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 8$ TeV
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