Ricerca dell’Higgs del Modello Standard nel
canale ttH con CMS
Massimiliano Chiorboli
Università di Catania
Importanza del canale H  bb
LHC: Se le previsioni
di Higgs leggero
(mH <130 GeV) sono
corrette, molti H prodotti
Per Higgs leggeri il canale bb è
dominante sugli altri
 H  30 pb
bb  165  864 b  107 H
26/09/2001
Massimiliano Chiorboli
SIF 2001 - Milano
Produzione associata ttH
riduzione del fondo
Eventi generati da CompHEP
Frammentazione da PYTHIA
Simulazione del detector: CMSJET
Programma di simulazione veloce basato su parametrizzazioni delle risposte del rivelatore
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
ttH   qqbbbb
1 leptone
1  (Emiss)
6 jet
tutte le parti del
rivelatore sono
coinvolte
Selezione degli eventi
1 leptone isolato, pT > 10 GeV, |h| < 2.5
 6 jet, ET > 20 GeV, |h| < 2.5
b-tagging
ricostruzione dei jet
soppressione del fondo
risoluzione del picco di massa
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Ricostruzione dei jet
H (120 GeV)  bb
Algoritmo UA1
Correzione energetica sui
singoli jet
Combinazione con i jet
da FSR
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b-tagging
2 tracce nel jet con
(ip)>0
b_prob 
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 b  50 %
 c  10 %
q  1 %
N bb
 f (ip), E T 
N b b  N 00
 4 jet con b_prob > 50 %
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Ricostruzione dell’evento
 2
80.3427 GeV  (E  E )  (p c  E
l
Per n6 jet:
n
1
1
N
 6
  6 ! 2  2  2
 
l
x
)  (p c  E
miss 2
x
l
y
)  (p c  E
miss 2
y
l
z
pz ()
miss 2
z
)
n
6
7
8
9
10
11
12
N
360
2520
10080
30240
75600
166320
332640
Viene scelta la combinazione che massimizza la likelihood
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Ottimizzazione e tagli
Eventi con più di 6 jet possono contenere jet da FSR:
I jet addizionali sono combinati ai jet dai top se DR(j,j) < 1.7 e se la likelihood di
risoluzione aumenta
Se vi sono ancora jet, si combinano ai jet da H se DR(j,j) < 0.4
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L_RESO
>
0.05
L_BTAG
>
0.50
L_KINE
>
0.25
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Risultati per mH=115 GeV
ttH
1.3 %
ttZ0
0.2 %
ttbb 0.4 %
ttjj 0.003 %
k
(all orders)
(LO)
k ttqq  1.9 k ttH  k ttZ  1.5
(M. Spira et al., hep-ph/0107081)
S/B  73 %
S/ B  5.3
Dm/m  3.8 %
/m  13 %
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Errori puramente
statistici, sistematici
non ancora studiati.
Maggiore fonte di
incertezza:
correzioni HO a
segnale e fondo
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Risultati per 100 < mH < 130 GeV
S/B è alto: non occorre una
sottrazione di fondo
S
B 5
a 95 – 122 – 135 GeV
Segnale visibile anche a
bassa luminosità
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Scoperta dell’Higgs entro 2 anni di run a LHC
Misura di yt
Assumendo noto BR(H  bb):
yt    N

Dy t DN
S B


yt
N
2S
Per mH = 115 GeV:
Dyt/yt = 13 %
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Estensione al MSSM
Il caso più sfavorevole per h  bb
max mh scenario
(M. Carena hep-ph/9912223)
Lint  30 fb
1
M SUSY  1 TeV
   0.2 TeV
M 2  0.2 TeV
M ~g  0.8 M SUSY
X OS
t  2 M SUSY
X MS
 6 M SUSY
t
Ab  At
Lint  60 fb 1
No mixing scenario: mh  115 GeV totalmente compresa nella regione accessibile
ttH  qqqqbbbb
Selezione degli eventi:
• 8 jet, ET > 20 GeV, |h| < 2.5
90 < mH < 130 GeV
NH115 = 36
NBG = 103
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S/B
 35 %
S/ B  3.5
Dm/m  8.8 %
/m  22 %
Conclusioni
ttH  l  qqbbbb
Scoperta dell’Higgs entro 2 anni di run a 21033 cm-2 s-1
Picco di massa dell’Higgs con /m =13 %, Dm/m = 3.8 %
Misura dell’accoppiamento di Yukawa yt con Dyt/yt = 13 %
Lo spazio dei parametri MSSM può essere quasi totalmente coperto
ttH  qqqqbbbb
Risultati preliminari confortanti, potrebbe essere un canale di
scoperta
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Massimiliano Chiorboli
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