Higgs production cross section at 13 TeV and prospects on BSM searches for the HL-LHC
Medida de la sección eficaz de producción de un bosón de Higgs y proyecciones futuras para búsquedas BSM para el HL-LHC
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Identificadores
URI: http://hdl.handle.net/10902/16279Registro completo
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Matorras Cuevas, Pablo
Fecha
2018-10Derechos
© Pablo Matorras Cuevas
Palabras clave
Higgs boson
WW channel
Cross section
Differential
LHC
CMS
Leptoquarks
Bosón de Higgs
Canal WW
Sección eficaz
Resumen/Abstract
ABSTRACT: This study covers two of the main particle physics analysis: precision measurements and BSM, considering both a most precise measurement as well as BSM searches. Concerning the precise measurements, the Higgs boson decay to a pair of W bosons has been studied, where the W boson decay into an electron or muon and a neutrino, using 2016 data from the CMS detector at the LHC collider, with an integrated luminosity of 35.9 fb-1 and s = 13TeV . Using this data, Higgs boson cross section production via gluon fusion has been calculated in the 0 and 1 jet bin, obtaining an cross section of ggH0j = 9:91_1:03(stat)_1:62(syst) for 0 jet, and of _ggH1j = 12:94_1:39(stat)_2:66(syst) for 1 jet, averaging a result of _ggH = 12:94_0:87(stat)_1:62(syst). Also, di_erential cross section distributions have been made for the leading lepton and dilepton transverse momentum, as well as for the dilepton mass and angular di_erence. In addition to that, a future projection study for third generation leptoquarks decaying to a _ lepton and a b quark has been made, under run 3 (300 fb-1) and HL-LHC (3000 fb-1) scenarios have been made, using DELPHES simulated events for S = 14 TeV, yielding a limits on their mass of 1354 GeV (1711) GeV for the former and of 1624 GeV (1933 GeV ) for the single (pair) production channels.
RESUMEN: Este estudio considera dos de las principales ramas de estudio de la investigación en física de altas energías, considerando tanto la realización de medidas de precisión como búsquedas BSM. Respecto a las medidas de precisión, se ha estudiado el proceso de desintegración de un bosón de Higgs a un par de bosones W, usando datos tomados por el detector CMS en el acelerador LHC en el año 2016, con una energía de √s = 13 TeV y una luminosidad de 35.9 fb-1 . Usando estos datos, la sección eficaz de producción del bosón de higgs mediante fusión de gluones se ha podido calcular para 0 y 1 jet, obteniéndose valores de ggH0j = 9:91+-1:03(stat)+-1:62(syst) para el caso de 0 jets, y de ggH1j = 12:94 +- 1:39 (stat)+-2:66(syst) para 1 jet, lo que resulta en un valor medio de ggH = 12:94 0:87 (stat)+-1:62(syst). Además de esto, un estudio de proyecciones futuras de cara al estudio de leptoquarks de tercera generación decayendo a un leptón τ y a un quark b ha sido realizado, utilizando eventos simulados mediante DELPHES a una energía de √S = 14 TeV y considerando dos escenarios de luminosidad de 300 fb-1 y 3000 Fb-1 correspondientes a las luminosidades esperadas en run3 y en el HL-LHC. Se han encontrado unos límites de exclusión de las masas de leptoquarks de 1354 GeV (1711) GeV para el escenario de 300 fb-1 , y de 1624 GeV (1933 GeV ) para el escenario de 3000 fb-1 para el canal singular (par) de producción.