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Search for new Higgs bosons via same-sign top quark pair production in association with a jet in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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2023

[10.3204/PUBDB-2023-06790]  GO

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Report No.: CERN-EP-2023-234; CMS-TOP-22-010; arXiv:2311.03261

Abstract: A search is presented for new Higgs bosons in proton-proton (pp) collision events in which a same-sign top quark pair is produced in association with a jet, via the pp $\to tH/A \to tt\mathrm{\bar{c}}$ and $pp \to tH/A \to tt\mathrm{\bar{u}}$ processes. Here, H and A represent the extra scalar and pseudoscalar boson, respectively, of the second Higgs doublet in the generalized two-Higgs-doublet model (g2HDM). The search is based on pp collision data collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 138 fb$^{-1}$. Final states with a same-sign lepton pair in association with jets and missing transverse momentum are considered. New Higgs bosons in the 200-1000 GeV mass range and new Yukawa couplings between 0.1 and 1.0 are targeted in the search, for scenarios in which either H or A appear alone, or in which they coexist and interfere. No significant excess above the standard model prediction is observed. Exclusion limits are derived in the context of the g2HDM.

Keyword(s): p p, scattering ; top, pair production ; transverse momentum, missing-energy ; Higgs particle, doublet ; coupling, Yukawa ; same sign ; TeV ; GeV ; lepton ; CERN LHC Coll ; pseudoscalar ; CMS


Note: Submitted to Physics Letters B. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/TOP-22-010 (CMS Public Pages)
Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  3. DFG project G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
  4. GRK 2497 - GRK 2497: Physik der schwersten Teilchen am Large Hadron Collider (400140256) (400140256)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

Appears in the scientific report 2023
Database coverage:
Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; OpenAccess ; Published
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The record appears in these collections:
Private Collections > >DESY > >FH > CMS
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