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Search for a heavy resonance decaying into a Z and a Higgs boson in events with an energetic jet and two electrons, two muons, or missing transverse momentum in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV

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2024

[10.3204/PUBDB-2024-06854]  GO

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Report No.: CERN-EP-2024-214; CMS-B2G-23-008; arXiv:2411.00202

Abstract: A search is presented for a heavy resonance decaying into a Z boson and a Higgs (H) boson. The analysis is based on data from proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 138 fb$^{-1}$, recorded with the CMS experiment in the years 2016-2018. Resonance masses between 1.4 and 5 TeV are considered, resulting in large transverse momenta of the Z and H bosons. Final states that result from Z boson decays to pairs of electrons, muons, or neutrinos are considered. The H boson is reconstructed as a single large-radius jet, recoiling against the Z boson. Machine-learning flavour-tagging techniques are employed to identify decays of a Lorentz-boosted H boson into pairs of charm or bottom quarks, or into four quarks via the intermediate H $\to$ WW* and ZZ* decays. The analysis targets H boson decays that were not generally included in previous searches using the H $\to$$\mathrm{b\bar{b}}$ channel. Compared with previous analyses, the sensitivity for high resonance masses is improved significantly in the channel where at most one b quark is tagged.


Note: Submitted to the Journal of High Energy Physics. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/B2G-23-008 (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. DFG project G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
  3. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  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 2024
Database coverage:
Creative Commons Attribution CC BY 4.0 ; OpenAccess ; Published
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 Record created 2024-11-19, last modified 2025-03-02
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