Study of the mass and spin-parity of the Higgs boson candidate via its decays to Z boson pairs

A study is presented of the mass and spin-parity of the new boson recently observed at the LHC at a mass near 125 GeV. An integrated luminosity of 17.3 fb-1, collected by the CMS experiment in proton-proton collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, is used. The measured mass in the ZZ channel, where both Z bosons decay to e or μ pairs, is 126.2±0.6(stat) ±0.2(syst) GeV. The angular distributions of the lepton pairs in this channel are sensitive to the spin-parity of the boson. Under the assumption of spin 0, the present data are consistent with the pure scalar hypothesis, while disfavoring the pure pseudoscalar hypothesis. © 2013 CERN. Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 License. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.

Observation of a new boson with mass near 125 GeV in pp collisions at √=7 and 8 TeV

A detailed description is reported of the analysis used by the CMS Collaboration in the search for the standard model Higgs boson in pp collisions at the LHC, which led to the observation of a new boson. The data sample corresponds to integrated luminosities up to 5.1 fb-1 at √=7 TeV, and up to 5.3 fb-1 at √ s=8 TeV. The results for five Higgs boson decay modes γγ, ZZ, WW, ττ, and bb, which show a combined local significance of 5 standard deviations near 125 GeV, are reviewed. A fit to the invariant mass of the two high resolution channels, γγ and ZZ → 4ℓ, gives a mass estimate of 125.3 ± 0.4 (stat.) ± 0.5 (syst.) GeV. The measurements are interpreted in the context of the standard model Lagrangian for the scalar Higgs field interacting with fermions and vector bosons. The measured values of the corresponding couplings are compared to the standard model predictions. The hypothesis of custodial symmetry is tested through the measurement of the ratio of the couplings to the W and Z bosons. All the results are consistent, within their uncertainties, with the expectations for a standard model Higgs boson. [Figure not available: see fulltext.] © 2013 CERN for the benefit of the CMS collaboration.

Search for Top Squark and Higgsino Production Using Diphoton Higgs Boson Decays

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Combined measurement of the Higgs Boson Mass in pp collisions at root s=7 and 8 TeV with the ATLAS and CMS experiments

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Multivariate analysis methods in the search for the Higgs boson produced in association with top pairs at the ATLAS experiment at LHC.

The Large Hadron Collider, located at the CERN laboratories in Geneva, is the largest particle accelerator in the world. One of the main research fields at LHC is the study of the Higgs boson, the latest particle discovered at the ATLAS and CMS experiments. Due to the small production cross section for the Higgs boson, only a substantial statistics can offer the chance to study this particle properties. In order to perform these searches it is desirable to avoid the contamination of the signal signature by the number and variety of the background processes produced in pp collisions at LHC. Much account assumes the study of multivariate methods which, compared to the standard cut-based analysis, can enhance the signal selection of a Higgs boson produced in association with a top quark pair through a dileptonic final state (ttH channel). The statistics collected up to 2012 is not sufficient to supply a significant number of ttH events; however, the methods applied in this thesis will provide a powerful tool for the increasing statistics that will be collected during the next LHC data taking.

Performance studies of the CMS distributed analysis system in the associated Higgs boson production with top quarks

L'obiettivo di questa tesi è studiare la fattibilità dello studio della produzione associata ttH del bosone di Higgs con due quark top nell'esperimento CMS, e valutare le funzionalità e le caratteristiche della prossima generazione di toolkit per l'analisi distribuita a CMS (CRAB versione 3) per effettuare tale analisi. Nel settore della fisica del quark top, la produzione ttH è particolarmente interessante, soprattutto perchè rappresenta l'unica opportunità di studiare direttamente il vertice t-H senza dover fare assunzioni riguardanti possibili contributi dalla fisica oltre il Modello Standard. La preparazione per questa analisi è cruciale in questo momento, prima dell'inizio del Run-2 dell'LHC nel 2015. Per essere preparati a tale studio, le implicazioni tecniche di effettuare un'analisi completa in un ambito di calcolo distribuito come la Grid non dovrebbero essere sottovalutate. Per questo motivo, vengono presentati e discussi un'analisi dello stesso strumento CRAB3 (disponibile adesso in versione di pre-produzione) e un confronto diretto di prestazioni con CRAB2. Saranno raccolti e documentati inoltre suggerimenti e consigli per un team di analisi che sarà eventualmente coinvolto in questo studio. Nel Capitolo 1 è introdotta la fisica delle alte energie a LHC nell'esperimento CMS. Il Capitolo 2 discute il modello di calcolo di CMS e il sistema di analisi distribuita della Grid. Nel Capitolo 3 viene brevemente presentata la fisica del quark top e del bosone di Higgs. Il Capitolo 4 è dedicato alla preparazione dell'analisi dal punto di vista degli strumenti della Grid (CRAB3 vs CRAB2). Nel capitolo 5 è presentato e discusso uno studio di fattibilità per un'analisi del canale ttH in termini di efficienza di selezione.