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Study of $t\bar{t}H$ and $tH$ production in the $H\toττ$ channel in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV and 13.6 TeV with the ATLAS detector

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2026

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Report No.: CERN-EP-2026-229; arXiv:2607.27276

Abstract: A study of the production of the Higgs boson in association with either a top-quark pair ($t\bar{t}H$) or a single top quark ($tH$) in the $τ$-lepton-pair decay channel is presented. The analysis relies on final states featuring fully hadronic decays of the top quarks and the $τ$-leptons. It employs data samples of proton--proton collisions at $\sqrt{s}=13$ and 13.6 TeV recorded with the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider and corresponding to integrated luminosities of 140 fb$^{-1}$ and 161 fb$^{-1}$, respectively. The measured signal strength ($μ$), defined as the measured cross-section normalised to the Standard Model prediction, is $μ_{t\bar{t}H}=1.51^{+0.71}_{-0.62}$ for $t\bar{t}H$ and $μ_{tH}=-0.4^{+5.6}_{-5.1}$ for $tH$. Additionally, the $t\bar{t}H$ cross-section is measured differentially in three bins of the Higgs boson transverse momentum in the simplified template cross-section framework.


Note: 37 pages in total, author list starting page 21, 5 figures, 2 tables, submitted to JHEP. All figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGP-2024-52/

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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