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Search for anomalies in vector-boson fusion production of the Higgs boson in $H(\rightarrow γγ) jj$ events using 164 fb$^{-1}$ of $pp$ collision data collected at $\sqrt{s}=13.6$ TeV with the ATLAS detector

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2026

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Report No.: CERN-EP-2026-075; arXiv:2603.20087

Abstract: This article details two studies of Higgs boson properties using the vector-boson fusion production mode and the $γγjj$ final state. Both efforts are based on a data sample corresponding to 164 fb$^{-1}$ of $\sqrt{s}=13.6$ TeV proton--proton collisions recorded by the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider. The first study employs matrix element-based optimal observables to constrain CP-odd couplings beyond the Standard Model within the Standard Model Effective Field Theory framework, expressed in the Warsaw basis. The second study exploits angular distributions to probe the Higgs boson's couplings to longitudinally and transversely polarised $W$ and $Z$ bosons in the production of the Higgs boson. To maximise the sensitivity, the constraints of the CP-odd couplings are combined with those from a previous analysis performed in $γγjj$ events in a data sample of proton--proton collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV, corresponding to an integrated luminosity of 140 fb$^{-1}$. A significant improvement with respect to the previous analysis is achieved through the implementation of a new neural network-based classification algorithm. All measurements are in agreement with the Standard Model prediction of a CP-even Higgs boson with the expected relative coupling strengths to longitudinally and transversely polarised vector bosons.


Note: 52 pages in total, author list starting page 36, 10 figures, 2 tables, submitted to JHEP, All figures including auxiliary figures are available at: https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGP-2024-23

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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 Record created 2026-05-26, last modified 2026-05-28


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