Report/Journal Article PUBDB-2018-05794

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Search for the decay of a Higgs boson in the $\ell\ell\gamma$ channel in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV

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2018
Springer Nature Cham

Journal of high energy physics 1811(11), 152 () [10.1007/JHEP11(2018)152]
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Report No.: CERN-EP-2018-092; CMS-HIG-17-007; arXiv:1806.05996

Abstract: A search for a Higgs boson decaying into a pair of electrons or muons and a photon is described. Higgs boson decays to a Z boson and a photon (H → Zγ → ℓℓγ, ℓ = e or μ), or to two photons, one of which has an internal conversion into a muon pair (H → γ$^{*}$γ → μμγ) were considered. The analysis is performed using a data set recorded by the CMS experiment at the LHC from proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb$^{−1}$. No significant excess above the background prediction has been found. Limits are set on the cross section for a standard model Higgs boson decaying to opposite-sign electron or muon pairs and a photon. The observed limits on cross section times the corresponding branching fractions vary between 1.4 and 4.0 (6.1 and 11.4) times the standard model cross section for H → γ$^{*}$γ → μμγ (H → Zγ → ℓℓγ) in the 120–130 GeV mass range of the ℓℓγ system. The H → γ$^{*}$γ → μμγ and H → Zγ →ℓℓγ analyses are combined for m$_{H}$ =125GeV, obtaining an observed (expected) 95% confidence level upper limit of 3.9 (2.0) times the standard model cross section.

Keyword(s): p p: scattering ; p p: colliding beams ; Higgs particle: radiative decay ; muon: pair production ; photon: associated production ; electron: pair production ; Z0: leptonic decay ; channel cross section: branching ratio: upper limit ; CERN LHC Coll ; Higgs particle: mass ; two-photon ; background ; CMS ; experimental results ; 13000 GeV-cms

Classification:

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 2018
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