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2026

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Report No.: CERN-EP-2026-011; arXiv:2602.23991

Abstract: This Letter presents a combination of searches for Higgs boson pair (HH) production performed by the ATLAS and CMS Collaborations using proton-proton collision data sets recorded at $\sqrt{s} = 13$ TeV during the Large Hadron Collider Run 2, corresponding to integrated luminosities ranging between 126 and 140 $\mathrm{fb^{-1}}$. The upper limit at the 95% confidence level on the total HH signal strength, defined as the ratio of the measured cross section to the SM prediction, corresponds to 2.5, with an expected value of 1.7 (2.8) assuming the absence (presence) of the standard model (SM) HH signal. The strength of the HH signal is measured to be $0.8^{+0.9}_{-0.7}$ relative to the SM prediction. The observed significance is found to be 1.1 standard deviations whereas 1.3 are expected for the SM HH signal. Constraints are set on the Higgs boson trilinear self-coupling and on the couplings of two Higgs bosons to two vector bosons, both normalized to the SM predictions and denoted as $κ_λ$ and $κ_{2\mathrm{V}}$, respectively. The observed individual constraints at the 95% confidence level are $-0.71 < κ_λ< 6.1$ and $0.73 < κ_{2\mathrm{V}} < 1.3$, while the expected constraints assuming the presence of the SM HH signal are $-1.3 < κ_λ< 6.7$ and $0.66 < κ_{2\mathrm{V}} < 1.4$.


Note: 50 pages in total, author list starting page 17, 3 figures, 1 tables, submitted to PRL. All figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGP-2025-18/ . Some math symbols are fixed in v2

Contributing Institute(s):
  1. LHC/ATLAS Experiment (ATLAS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. DFG project G:(GEPRIS)469666862 - Präzisionstests des Standardmodells unter der Verwendung von geboosteten W/Z-Bosonen am Large Hadron Collider (469666862) (469666862)
  3. REALDARK - REAL-time discovery strategies for DARK matter and dark sector signals at the ATLAS detector with Run-3 LHC data (101002463) (101002463)
  4. BARD - B-resonance Algorithm using Rare Decays (101116429) (101116429)
  5. DITTO - Comprehensive search for new phenomena in the dilepton spectrum at the LHC (101089007) (101089007)
  6. SMASH - Machine learning for Sciences and Humanities (101081355) (101081355)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2026
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Combination of ATLAS and CMS Searches for Higgs Boson Pair Production at s=13 TeV
Physical review letters 137(13), 131803 () [10.1103/27s7-2frt]  GO arXiv  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS


 Record created 2026-05-20, last modified 2026-05-26


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