ATLAS collaboration (2898 authors)Aguilar-Saavedra, Juan AntonioAmor Dos Santos, Susana PatriciaAnjos, NunoAraque, Juan PedroCantrill, RobertCarvalho, JoãoCastro, Nuno FilipeConde Muiño, PatriciaDa Cunha Sargedas De Sousa, Mario JoseDo Valle Wemans, AndréFiolhais, MiguelGalhardo, BrunoGomes, AgostinhoGonçalo, RicardoJorge, PedroLopes, LourencoMachado Miguens, JoanaMaio, AméliaManeira, JoséMarques, CarlosOnofre, AntónioPalma, AlbertoPedro, RutePina, João AntonioPinto, BelmiroSantos, HelenaSaraiva, JoãoSilva, JoséTavares Delgado, AdemarVeloso, FilipeWolters, Helmut2019-02-042019-02-042015-01-16http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.91.012006http://hdl.handle.net/10400.26/26671<p>The final ATLAS Run 1 measurements of Higgs boson production and couplings in the decay channel <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>μ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, are presented. These measurements were performed using <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> collision data corresponding to integrated luminosities of 4.5 and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>20.3</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>fb</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, respectively, recorded with the ATLAS detector at the LHC. The <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> signal is observed with a significance of 8.1 standard deviations, with an expectation of 6.2 standard deviations, at <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>125.36</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mi>GeV</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the combined ATLAS measurement of the Higgs boson mass from the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>γ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channels. The production rate relative to the Standard Model expectation, the signal strength, is measured in four different production categories in the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>ℓ</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> channel. The measured signal strength, at this mass, and with all categories combined, is <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>1.44</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.40</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The signal strength for Higgs boson production in gluon fusion or in association with <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> pairs is found to be <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>1.7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, while the signal strength for vector-boson fusion combined with <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> associated production is found to be <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1.6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>engjournal article2019-02-04