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Evidence of Higgs boson inclusive production at high transverse momentum decaying to a pair of $b$-quarks with the ATLAS detector

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2026

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Report No.: CERN-EP-2026-082; arXiv:2603.19369

Abstract: This letter reports on the first evidence of Higgs-boson production at high transverse momentum in the $b\bar{b}$ final state, reconstructed in a single large-radius jet. The results are based on proton proton collision data recorded by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider at a centre-of-mass energies of 13 TeV and 13.6 TeV, corresponding to a total integrated luminosity of 301 fb$^{-1}$. The study profits from the large background suppression provided by the use of a new transformer-based algorithm for jet identification and the sharper mass and transverse momentum, $p_{\text{T}}$, resolution from a dedicated regression model. The yield relative to the Standard Model prediction, for Higgs bosons produced at $p_{\text{T}}$ larger than 450 GeV is measured to be $1.53\pm 0.27\text{(stat.)}\ ^{+0.33}_{-0.27}\text{(syst.)}\pm 0.17\text{(theo.)}$ corresponding to an observed (expected) significance of $3.8σ(2.5σ)$ relative to the background-only hypothesis. Results are also obtained in three Higgs boson $p_{\text{T}}$ intervals and found to be compatible with Standard Model predictions.


Note: 35 pages in total, author list starting page 18, 3 figures, 2 tables, submitted to PRL. All figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGP-2024-01/

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)
Experiment(s):
  1. LHC: ATLAS

Appears in the scientific report 2026
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 Record created 2026-05-26, last modified 2026-05-28


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