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U.S. Department of Energy
Office of Scientific and Technical Information

Measurements of Higgs boson production and couplings in diboson final states with the ATLAS detector at the LHC

Journal Article · · Physics Letters. B
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Measurements are presented of production properties and couplings of the recently discovered Higgs boson using the decays into boson pairs, H→γγ, H→ZZ*→4ℓ and H→WW*→ℓνℓν. The results are based on the complete pp collision data sample recorded by the ATLAS experiment at the CERN Large Hadron Collider at centre-of-mass energies of $$ \sqrt{s}$$=7 TeV and $$ \sqrt{s}$$=8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of about 25 fb-1. Evidence for Higgs boson production through vector-boson fusion is reported. Results of combined fits probing Higgs boson couplings to fermions and bosons, as well as anomalous contributions to loop-induced production and decay modes, are presented. All measurements are consistent with expectations for the Standard Model Higgs boson.
Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
OSTI ID:
1523874
Alternate ID(s):
OSTI ID: 22241636
OSTI ID: 1116356
OSTI ID: 1127057
Journal Information:
Physics Letters. B, Journal Name: Physics Letters. B Journal Issue: 1-3 Vol. 726; ISSN 0370-2693
Publisher:
ElsevierCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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W+W-, WZ and ZZ production in the POWHEG BOX text January 2011
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Transverse-momentum resummation: Higgs boson production at the Tevatron and the LHC journal November 2011
W+W−, WZ and ZZ production in the POWHEG BOX journal November 2011
Search for anomalous production of di-lepton events with missing transverse momentum in e $^+$e $^-$ collisions at $\sqrt{s} = 161$ and 172 GeV journal June 1998
Multiparton interactions in photoproduction at HERA journal December 1996
Broken symmetries, massless particles and gauge fields journal September 1964
Production of very massive Higgs bosons journal March 1984
Production of Higgs bosons in proton colliders. QCD corrections journal August 1991
QCD correction to the pp → WH and ZH total cross sections journal December 1991
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NLO QCD corrections to production in hadron collisions journal March 2003
NNLO corrections to the total cross section for Higgs boson production in hadron–hadron collisions journal August 2003
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
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A novel technique for studying the Z boson transverse momentum distribution at hadron colliders
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MCFM for the Tevatron and the LHC journal August 2010
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Two-loop light fermion contribution to Higgs production and decays journal August 2004
Pileup subtraction using jet areas journal January 2008
NLO electroweak corrections to Higgs boson production at hadron colliders journal December 2008
Search for the Standard Model Higgs boson in the two photon decay channel with the ATLAS detector at the LHC journal November 2011
Measurements of the electron and muon inclusive cross-sections in proton–proton collisions at s=7 TeV with the ATLAS detector journal February 2012
Search for the Standard Model Higgs boson in the H→WW(⋆)→ℓνℓν decay mode with 4.7 fb−1 of ATLAS data at s=7 TeV journal September 2012
Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC journal September 2012
Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC journal September 2012
Precision electroweak measurements on the Z resonance journal May 2006
HERWIG 6: an event generator for hadron emission reactions with interfering gluons (including supersymmetric processes) journal January 2001
Matching NLO QCD computations and parton shower simulations journal June 2002
ALPGEN, a generator for hard multiparton processes in hadronic collisions journal July 2003
Soft-gluon resummation for Higgs boson production at hadron colliders journal July 2003
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Radiative corrections to the semileptonic and hadronic Higgs-boson decays H→WW/ZZ→4 fermions journal February 2007
MadGraph/MadEvent v4: the new web generation journal September 2007
NNLO predictions for the Higgs boson signal in the HWWl ν l ν and HZZ → 4 l decay channels journal February 2008
The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
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NLO Higgs boson production via gluon fusion matched with shower in POWHEG journal April 2009
LHC Machine journal August 2008
Spontaneous Symmetry Breakdown without Massless Bosons journal May 1966
Symmetry Breaking in Non-Abelian Gauge Theories journal March 1967
Associated production of Higgs bosons and Z particles journal September 1978
Update on vector boson pair production at hadron colliders journal November 1999
Next-to-leading order QCD corrections to p p → t t ¯ h at the CERN Large Hadron Collider journal April 2003
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Electroweak radiative corrections to associated WH and ZH production at hadron colliders journal October 2003
Precise predictions for the Higgs-boson decay H → W W / Z Z → 4 leptons journal July 2006
Electroweak and QCD corrections to Higgs production via vector-boson fusion at the CERN LHC journal January 2008
Implications of CTEQ global analysis for collider observables journal July 2008
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Measurement of the inclusive isolated prompt photon cross section in p p collisions at s = 7     TeV with the ATLAS detector journal March 2011
Theory uncertainties for Higgs mass and other searches using jet bins journal February 2012
Combined search for the Standard Model Higgs boson in p p collisions at s = 7     TeV with the ATLAS detector journal August 2012
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Next-to-Next-to-Leading-Order Subtraction Formalism in Hadron Collisions and its Application to Higgs-Boson Production at the Large Hadron Collider journal May 2007
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Parton distributions for LO generators journal May 2008
The ATLAS Simulation Infrastructure journal September 2010
Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics journal February 2011
Performance of missing transverse momentum reconstruction in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 7~\mbox{TeV}$ with ATLAS journal January 2012
Performance of the ATLAS Trigger System in 2010 journal January 2012
Electron performance measurements with the ATLAS detector using the 2010 LHC proton-proton collision data journal March 2012
Jet energy measurement with the ATLAS detector in proton-proton collisions at $\sqrt{\mathrm{s}}=7\ \mathrm{TeV}$ journal March 2013
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Measurements of Higgs boson production and couplings in diboson final states with the ATLAS detector at the LHC collection January 2021

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Some recent theoretical progress in Higgs boson and top quark physics at hadron colliders journal June 2014
Hadroproduction of t–anti-t pair with two isolated photons with PowHel journal August 2015
Performance of the reconstruction, calibration and identification of electrons and photons with the ATLAS detector, and their impact on the ATLAS physics results journal April 2016
Highlight of Results from ATLAS at LHC journal January 2015
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Lilith: a tool for constraining new physics from Higgs measurements journal September 2015
Higgs and EW physics conference September 2014
$U(1)_{B-L}$ extra-natural inflation with Standard Model on a brane text January 2013
Probes for 4th generation constituents of dark atoms in Higgs boson studies at the LHC preprint January 2014
Fiducial and differential cross sections of Higgs boson production measured in the four-lepton decay channel in $pp$ collisions at $\sqrt{s}$=8 TeV with the ATLAS detector text January 2014
Beyond standard model Higgs physics: prospects for the High Luminosity LHC preprint January 2014
Cartan's Supersymmetry and the Decay of a $H^0(0^+)$ preprint January 2015
Search for new light gauge bosons in Higgs boson decays to four-lepton final states in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=8$ TeV with the ATLAS detector at the LHC text January 2015
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Limits on the Charged Higgs Parameters in the Two Higgs Doublet Model using CMS $\sqrt{s}=13$ TeV Results text January 2019
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Search for t t ¯ H $$ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}}\mathrm{H} $$ production in the H → b b ¯ $$ \mathrm{H}\to \mathrm{b}\overline{\mathrm{b}} $$ decay channel with leptonic t t ¯ $$ \mathrm{t}\overline{\mathrm{t}} $$ decays in proton-proton collisions at s = 13 $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV journal March 2019
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Imprints of massive inverse seesaw model neutrinos in lepton flavor violating Higgs boson decays journal January 2015
Complementarity between nonstandard Higgs boson searches and precision Higgs boson measurements in the MSSM journal February 2015
Low-energy phenomenology of trinification: An effective left-right-symmetric model journal March 2015
Vices and virtues of Higgs effective field theories at large energy journal March 2015
Study of Higgs-gauge boson anomalous couplings through e − e + → W − W + h at the ILC journal April 2015
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Constraints on the spin-parity and anomalous H V V couplings of the Higgs boson in proton collisions at 7 and 8 TeV journal July 2015
Observation and measurement of Higgs boson decays to W W * with the ATLAS detector journal July 2015
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LHC phenomenology of the type II seesaw mechanism: Observability of neutral scalars in the nondegenerate case journal August 2015
Limits on the Higgs boson lifetime and width from its decay to four charged leptons journal October 2015
Double Higgs boson production with a jet substructure analysis to probe extra dimensions journal October 2015
Searches for Higgs boson pair production in the h h → b b τ τ , γ γ W W * , γ γ b b , b b b b channels with the ATLAS detector journal November 2015
Stop-catalyzed baryogenesis beyond the MSSM journal November 2015
Alignment limit of the NMSSM Higgs sector journal February 2016
Strongly interacting dynamics and the search for new physics at the LHC journal June 2016
False vacuum decay catalyzed by black holes journal November 2017
What is the machine learning? journal March 2018
Wrong sign bottom Yukawa coupling in low energy supersymmetry journal June 2018
Search for Top-Quark Partners with Charge 5 / 3 in the Same-Sign Dilepton Final State journal April 2014
Search for Scalar Diphoton Resonances in the Mass Range 65–600 GeV with the ATLAS Detector in p p Collision Data at s = 8     TeV journal October 2014
Search for Higgs Boson Pair Production in the γ γ b b ¯ Final State Using p p Collision Data at s = 8     TeV from the ATLAS Detector journal February 2015
Combined Measurement of the Higgs Boson Mass in p p Collisions at s = 7 and 8 TeV with the ATLAS and CMS Experiments journal May 2015
Cancellations Between Two-Loop Contributions to the Electron Electric Dipole Moment with a C P -Violating Higgs Sector journal July 2015
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Observation of the diphoton decay of the Higgs boson and measurement of its properties journal October 2014
Determination of the Higgs CP-mixing angle in the tau decay channels at the LHC including the Drell–Yan background journal November 2014
Precise determination of the mass of the Higgs boson and tests of compatibility of its couplings with the standard model predictions using proton collisions at 7 and 8 $$\,\text {TeV}$$ TeV journal May 2015
Search for direct pair production of a chargino and a neutralino decaying to the 125 GeV Higgs boson in $$\sqrt{\varvec{s}} = 8$$ s = 8  TeV $$\varvec{pp}$$ p p collisions with the ATLAS detector journal May 2015
Search for a standard model Higgs boson produced in association with a top-quark pair and decaying to bottom quarks using a matrix element method journal June 2015
Search for the Standard Model Higgs boson produced in association with top quarks and decaying into $$\varvec{b\bar{b}}$$ b b ¯ in $$\varvec{pp}$$ p p collisions at $$\sqrt{\mathbf{s}}= \varvec{8{{\,\mathrm TeV}}}$$ s = 8 T e V with the ATLAS detector journal July 2015
New LHC benchmarks for the $$\mathcal{CP}$$ CP -conserving two-Higgs-doublet model journal October 2015
Measurements of the Higgs boson production and decay rates and coupling strengths using pp collision data at $$\sqrt{s}=7$$ s = 7 and 8 TeV in the ATLAS experiment journal January 2016
Killing the cMSSM softly journal February 2016
Higgs coupling measurements at the LHC journal July 2016
Coupling WW, ZZ unitarized amplitudes to $$\gamma \gamma $$ γ γ in the TeV region journal March 2017
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The Global Higgs Picture at 27 TeV journal January 2019
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Killing the CMSSM softly
  • Bechtle, Philip; Camargo Molina, José Eliel; Desch, Klaus
  • Proceedings of The European Physical Society Conference on High Energy Physics — PoS(EPS-HEP2015) https://doi.org/10.22323/1.234.0139
conference March 2016
Anomalous Top Charged-current Contact Interactions in Single Top Production at the LHC text January 2014
Limits on the Higgs boson lifetime and width from its decay to four charged leptons text January 2015
Measurement of the properties of a Higgs boson in the four-lepton final state text January 2014
Observation of the diphoton decay of the Higgs boson and measurement of its properties text January 2014
Constraints on the spin-parity and anomalous HVV couplings of the Higgs boson in proton collisions at 7 and 8 TeV text January 2015
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Search for a Higgs boson in the mass range from 145 to 1000 GeV decaying to a pair of W or Z bosons text January 2015
An Updated Analysis of Inert Higgs Doublet Model in light of the Recent Results from LUX, PLANCK, AMS-02 and LHC text January 2013
Probing Scotogenic Effects in e+e- Colliders text January 2013
Higgs data confronts Sequential Fourth Generation Fermions in the Higgs Triplet Model text January 2013
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False Vacuum Decay Catalyzed by Black Holes text January 2017
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Search for the standard model Higgs boson produced through vector boson fusion and decaying to $b\bar{b}$ text January 2015
Observation of the diphoton decay of the Higgs boson and measurement of its properties text January 2014
Search for a standard model Higgs boson produced in association with a top-quark pair and decaying to bottom quarks using a matrix element method text January 2015
Search for a Higgs boson in the mass range from 145 to 1000 GeV decaying to a pair of W or Z bosons text January 2015
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Testing sterile neutrino extensions of the Standard Model at future lepton colliders text January 2015
Nonperturbative β function of twelve-flavor SU(3) gauge theory text January 2018
Measurement of Higgs boson production in the diphoton decay channel in pp collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV with the ATLAS detector text January 2014
Observation and measurement of Higgs boson decays to WW* with the ATLAS detector text January 2015
Measurements of Higgs boson production and couplings in the four-lepton channel in pp collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV with the ATLAS detector text January 2015

Figures / Tables (23)


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