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Measurements of Higgs boson production cross sections and couplings in the diphoton decay channel at $$ \sqrt{\mathrm{s}} $$ = 13 TeV

Albert M. SirunyanYerevan Physics Institute, Yerevan, ArmeniaA. TumasyanYerevan Physics Institute, Yerevan, ArmeniaW. AdamInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaJ. W. AndrejkovicInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaT. BergauerInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaS. ChatterjeeInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaM. DragicevicInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaA. Escalante Del ValleInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaR. FrühwirthInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaM. JeitlerInstitute for Nuclear Problems, Minsk, BelarusN. KrammerInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaL. LechnerInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaD. LikoInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaI. MikulecInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaP. PaulitschInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaF. M. PittersInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaJ. SchieckInstitute for Nuclear Problems, Minsk, BelarusR. SchöfbeckInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaM. SpanringInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaS. TemplInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaW. WaltenbergerInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaC.-E. WulzInstitut für Hochenergiephysik, Wien, AustriaV. ChekhovskyA. LitominВ. МакаренкоM. R. DarwishInfinis de Lyon (IP2I ), Villeurbanne, FranceE. A. De WolfUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumX. JanssenUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumT. KelloUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumA. LelekUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumH. Rejeb SfarUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumP. Van MechelenUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumS. Van PutteUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumN. Van RemortelUniversiteit Antwerpen, Antwerpen, BelgiumF. BlekmanVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumE. S. BolsVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumJ. D’HondtVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumJ. De ClercqVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumM. DelcourtVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumH. El FahamVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumS. LowetteVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumS. MoortgatVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumA. MortonVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumD. MüllerVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumA. R. SahasransuVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumS. TavernierVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumW. Van DoninckVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumP. Van MuldersVrije Universiteit Brussel, Brussel, BelgiumD. BeghinUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumB. BilinUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumB. ClerbauxUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumG. De LentdeckerUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumL. FavartUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumA. GrebenyukUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumA. K. KalsiUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumK. LeeUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumM. MahdavikhorramiUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumI. MakarenkoUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumL. MoureauxUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumL. PétréUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumA. PopovUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumNicolas PostiauUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumE. StarlingUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumL. ThomasUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumM. Vanden BemdenUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumC. Vander VeldeUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumP. VanlaerUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumD. VanneromUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumL. WezenbeekUniversité Libre de Bruxelles, Bruxelles, BelgiumT. CornelisGhent University, Ghent, BelgiumD. DoburGhent University, Ghent, BelgiumJ. KnolleGhent University, Ghent, BelgiumLuka LambrechtGhent University, Ghent, BelgiumG. MestdachGhent University, Ghent, BelgiumM. NiedzielaGhent University, Ghent, BelgiumC. RoskasGhent University, Ghent, BelgiumA. SamalanGhent University, Ghent, BelgiumK. SkovpenGhent University, Ghent, BelgiumT. T. TranGhent University, Ghent, BelgiumM. TytgatGhent University, Ghent, BelgiumW. VerbekeGhent University, Ghent, BelgiumB. VermassenGhent University, Ghent, BelgiumM. VitGhent University, Ghent, BelgiumA. BethaniUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumG. BrunoUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumF. BuryUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumC. CaputoUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumP. DavidUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumC. DelaereUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumI. S. DonertasUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumA. GiammancoUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumK. JaffelUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumV. LemaitreUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumK. MondalUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumJ. PrisciandaroUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumA. TaliercioUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumM. TeklishynUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumP. VischiaUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumS. WertzUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, BelgiumS. WuyckensUniversité Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgium
2021en
ABI

Abstract

A bstract Measurements of Higgs boson production cross sections and couplings in events where the Higgs boson decays into a pair of photons are reported. Events are selected from a sample of proton-proton collisions at $$ \sqrt{s} $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msqrt> <mml:mi>s</mml:mi> </mml:msqrt> </mml:math> = 13 TeV collected by the CMS detector at the LHC from 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 137 fb − 1 . Analysis categories enriched in Higgs boson events produced via gluon fusion, vector boson fusion, vector boson associated production, and production associated with top quarks are constructed. The total Higgs boson signal strength, relative to the standard model (SM) prediction, is measured to be 1 . 12±0 . 09. Other properties of the Higgs boson are measured, including SM signal strength modifiers, production cross sections, and its couplings to other particles. These include the most precise measurements of gluon fusion and vector boson fusion Higgs boson production in several different kinematic regions, the first measurement of Higgs boson production in association with a top quark pair in five regions of the Higgs boson transverse momentum, and an upper limit on the rate of Higgs boson production in association with a single top quark. All results are found to be in agreement with the SM expectations.

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Citations and references

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