Recent Results on Higgs Physics from ATLAS and CMS - PowerPoint PPT Presentation

Recent ¡Results ¡on ¡Higgs ¡ Physics ¡from ¡ATLAS ¡ and ¡CMS Michele ¡de ¡Gruttola ¡(U ¡of ¡Florida) ¡on ¡behalf ¡of ¡ ATLAS ¡and ¡CMS ¡collaboration 11/06/2014, ¡FNAL 1

Introduction Prologue Higgs ¡observables Recent ¡results ¡from ¡CMS ¡and ¡ATLAS Prospects Michele de Gruttola ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡i ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡means ¡new ¡from ¡Moriond14 Disclaimer: ¡BSM ¡Higgs ¡results ¡will ¡be ¡discussed ¡in ¡ detail ¡in ¡next ¡talk 2

Prologue(1) >10 ¡years ¡of ¡hard ¡work ¡in ¡design ¡and ¡construction! Michele de Gruttola ATLAS% CMS ! Length'':'~45'm'' Length'':'~22'm'' Diameter'':'~24'm'' Diameter'':''~14'm'' Weight':'~'7,000'tons' Weight':'~'12,500'tons' Electronic'channels':'~'10 8' Solenoid':'4'T' Solenoid':'2'T ' Fe'yoke' AirAcore'toroids' Compact'and'modular' Excellent(Standalone(Muon(Detector(( Excellent(EM(Calorimeter( and(Hadron(calorimeter( And(tracking( 3

Michele de Gruttola 4 Prologue ¡(2)

Michele de Gruttola 5 Prologue ¡(3)

N"="L"ε" σ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Higgs ¡production ¡ Michele de Gruttola But ¡this ¡is ¡only ¡part ¡of ¡the ¡story….. 6

σ ¡x ¡BR: ¡Higgs ¡decays Michele de Gruttola 7

Third ¡part ¡of ¡the ¡story: ¡the ¡bkg! Standard Model Total Production Cross Section Measurements Status: March 2014 σ [pb] 10 5 Run 1 √ s = 7, 8 TeV 35 pb − 1 ATLAS Preliminary LHC pp √ s = 7 TeV LHC pp √ s = 8 TeV 35 pb − 1 ATLAS ¡and ¡CMS ¡demonstrated ¡they ¡ 10 4 theory theory data data can ¡measure ¡SM ¡bkgs ¡very ¡well! 10 3 20.3 fb − 1 20.3 fb − 1 1.1 fb − 1 10 2 N s #=#N#%N b 20.3 fb − 1 1.0 fb − 1 Michele de Gruttola 4.6 fb − 1 13.0 fb − 1 4.6 fb − 1 20.3 fb − 1 10 1 2.0 fb − 1 4.6 fb − 1 1 10 − 1 t¯ t t − channel W Z t WW Wt WZ ZZ total total total total total total total total The ¡V, ¡di-­‑top, ¡top ¡and ¡VV ¡are ¡“must” ¡ measurements ¡to ¡perform ¡before ¡ searching ¡for ¡H.... 8

Michele de Gruttola 9 H-­‑>ZZ*-­‑>4l

4l ¡mass Michele de Gruttola ATLAS: ¡new ¡regression ¡technique ¡ for ¡photon ¡and ¡electron ¡energy 10

Michele de Gruttola 11 H-­‑>γγ

Michele de Gruttola 12 H-­‑>WW

Michele de Gruttola 13 H-­‑>WW

H-­‑>fermions Michele de Gruttola CMS, ¡VH-­‑>bb, ¡2σ ¡obs Evidence ¡for ¡H-­‑> ¡fermions ¡(CMS) ¡! 14

Putting ¡it ¡all ¡together: ¡mu Michele de Gruttola 15

Putting ¡it ¡all ¡together: ¡prod ¡modes do we have updates, I do not think so Michele de Gruttola 16

Putting ¡it ¡all ¡together: ¡coupling ¡to ¡fermions ¡and ¡bosons Michele de Gruttola also ¡here ¡compatible ¡with ¡SM ¡within ¡ ¡uncertainty 17

Higgs ¡boson ¡decay ¡width ¡(1) Michele de Gruttola 18

Higgs ¡boson ¡decay ¡width ¡(1) Michele de Gruttola 19

ttH Direct ¡study ¡of ¡top ¡Yukawa ¡coupling ATLAS exploring ¡all ¡accessible ¡Higgs ¡decay ¡modes Approaching ¡SM ¡sensitivity CMS Michele de Gruttola ATLAS CONF-2014-011 20

Higgs ¡spin ¡and ¡parity Michele de Gruttola 21

Higgs ¡spin ¡an ¡parity Michele de Gruttola Spin ¡0 ¡nature ¡of ¡the ¡boson, ¡0+ ¡strongly ¡preferred 22

Michele de Gruttola 23 Higgs ¡couplings

Projection ¡of ¡coupling Michele de Gruttola from ¡Snowmass, ¡ECFA ¡process 24

but ¡we ¡need ¡some ¡expensive ¡maquillage Michele de Gruttola Run1 2015-­‑2X 2030 25

Conclusions Wide ¡range ¡of ¡Higgs ¡production ¡and ¡decay ¡channel ¡ studied ¡by ¡CMS ¡and ¡ATLAS All ¡signatures ¡so ¡far ¡compatible ¡with ¡SM Michele de Gruttola future ¡precision ¡measurements ¡can ¡unveil ¡its ¡nature CMS ¡and ¡ATLAS ¡are ¡finalizing ¡Run1 ¡results ¡and ¡preparing ¡ for ¡Run2 ¡(and ¡also ¡Stage2 ¡of ¡the ¡detectors) we ¡need ¡to ¡enforce ¡the ¡development ¡of ¡ -­‑ new ¡detectors ¡-­‑ ¡yes ¡there ¡will ¡be ¡brand-­‑new ¡ATLAS ¡and ¡CMS! ¡ -­‑ new ¡analysis ¡techniques ¡to ¡cope ¡with ¡high ¡lumi! 26

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New ¡ATLAS ¡mass ¡meusurements Michele de Gruttola 28