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Title: Search for lepton flavour violating decays of the Higgs boson to μτ and eτ in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV

A search for lepton flavour violating decays of the Higgs boson in the μτ and eτ decay modes is presented. The search is based on a data set corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb$$^{–1}$$ of proton-proton collisions collected with the CMS detector in 2016, at a centre-of-mass energy of 13 TeV. No significant excess over the standard model expectation is observed. The observed (expected) upper limits on the lepton flavour violating branching fractions of the Higgs boson are Β(H → μτ) < 0.25% (0.25%) and Β(H → eτ) < 0.61% (0.37%), at 95% confidence level. These results are used to derive upper limits on the off-diagonal μτ and eτ Yukawa couplings $$ \sqrt{{\left|{Y}_{\mu \tau}\right|}^2+{\left|{Y}_{\tau \mu}\right|}^2}<1.43\times {10}^{-3} $$ and $$ \sqrt{{\left|{Y}_{\mathrm{e}\tau}\right|}^2+{\left|{Y}_{\tau \mathrm{e}}\right|}^2}<2.26\times {10}^{-3} $$ at 95% confidence level. Furthermore, the limits on the lepton flavour violating branching fractions of the Higgs boson and on the associated Yukawa couplings are the most stringent to date.
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-17-620-CMS; CMS-HIG-17-001; CERN-EP-2017-292; arXiv:1712.07173
Journal ID: ISSN 1029-8479; 1644363
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Journal of High Energy Physics (Online)
Additional Journal Information:
Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online); Journal Volume: 2018; Journal Issue: 6; Journal ID: ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer Berlin
Research Org:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
The CMS collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS; Beyond Standard Model; Flavor physics; Hadron-Hadron scattering (experiments)
OSTI Identifier:
1415828