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Title: Search for a light charged Higgs boson in t → H±b decays, with H± → cb, in the lepton+jets final state in proton-proton collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV with the ATLAS detector

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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  1. Aix-Marseille Université (France); The ATLAS Collaboration. et al.

A search for a charged Higgs boson, H±, produced in top-quark decays, t → H±b, is presented. The search targets H± decays into a bottom and a charm quark, H± → cb. The analysis focuses on a selection enriched in top-quark pair production, where one top quark decays into a leptonically decaying W boson and a bottom quark, and the other top quark decays into a charged Higgs boson and a bottom quark. This topology leads to a lepton-plus-jets final state, characterised by an isolated electron or muon and at least four jets. The search exploits the high multiplicity of jets containing b-hadrons, and deploys a neural network classifier that uses the kinematic differences between the signal and the background. The search uses a dataset of proton-proton collisions collected at a centre-of-mass energy $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV between 2015 and 2018 with the ATLAS detector at CERN’s Large Hadron Collider, amounting to an integrated luminosity of 139 fb-1. Observed (expected) 95% confidence-level upper limits between 0.15% (0.09%) and 0.42% (0.25%) are derived for the product of branching fractions $$\mathscr{B}$$ (t → H±b) × $$\mathscr{B}$$(H± → cb) for charged Higgs boson masses between 60 and 160 GeV, assuming the SM production of the top-quark pairs.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The ATLAS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
OSTI ID:
2281229
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online) Journal Issue: 9 Vol. 2023; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

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