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Title: Search for a heavy Higgs boson decaying to a pair of W bosons in proton-proton collisions at $$\sqrt{s} $$ = 13 TeV

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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A search for a heavy Higgs boson in the mass range from 0.2 to 3.0 TeV, decaying to a pair of W bosons, is presented. The analysis is based on proton-proton collisions at $$\sqrt{s} =$$ 13 TeV recorded by the CMS experiment at the LHC in 2016, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{-1}$$. The W boson pair decays are reconstructed in the 2$$\ell$$2$$\nu$$ and $$\ell\nu$$2q final states (with $$\ell =$$ e or $$\mu$$). Both gluon fusion and vector boson fusion production of the signal are considered. Interference effects between the signal and background are also taken into account. The observed data are consistent with the standard model (SM) expectation. Combined upper limits at 95% confidence level on the product of the cross section and branching fraction exclude a heavy Higgs boson with SM-like couplings and decays up to 1870 GeV. Exclusion limits are also set in the context of a number of two-Higgs-doublet model formulations, further reducing the allowed parameter space for SM extensions.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Univ. of Colorado, Boulder, CO (United States); Rice Univ., Houston, TX (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); European Research Council (ERC); National Research, Development and Innovation Office (NKFIA); Polish National Science Centre (NCN); Ministry of Science and Education; Programa Estatal de Fomento de la Investigacion Cientıfica y Tecnica de Excelencia Marıa de Maeztu; Welch Foundation
Contributing Organization:
The CMS collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; AC02-05CH11231; 675440; 752730; 765710; 123842; 123959; 124845; 124850; 125105; 128713; 128786; 129058; Harmonia 2014/14/M/ST2/00428; Opus 2014/13/B/ST2/02543; 2014/15/B/ST2/03998; 2015/19/B/ST2/0286; Sonata-bis 2012/07/E/ST2/01406; 3.2989.2017; MDM-2015-0509; C-1845; SC0010005; SC0010103
OSTI ID:
1605588
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1605204; OSTI ID: 1616115
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-20-049-CMS; arXiv:1912.01594; CMS-HIG-17-033; CERN-EP-2019-230; oai:inspirehep.net:1768202; TRN: US2104449
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Vol. 2020, Issue 3; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer BerlinCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 22 works
Citation information provided by
Web of Science

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