HiggsBounds-4: improved tests of extended Higgs sectors against exclusion bounds from LEP, the Tevatron and the LHC

被引:463
作者
Bechtle, Philip [1 ]
Brein, Oliver
Heinemeyer, Sven [2 ]
Stal, Oscar [3 ]
Stefaniak, Tim [1 ,4 ]
Weiglein, Georg [5 ]
Williams, Karina E. [1 ,4 ]
机构
[1] Univ Bonn, Inst Phys, D-53115 Bonn, Germany
[2] Inst Fis Cantabria CSIC UC, Santander, Spain
[3] Stockholm Univ, Dept Phys, Oskar Klein Ctr, S-10691 Stockholm, Sweden
[4] Univ Bonn, Bethe Ctr Theoret Phys, D-53115 Bonn, Germany
[5] Deutsch Elektronen Synchrotron DESY, D-22607 Hamburg, Germany
来源
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C | 2014年 / 74卷 / 03期
基金
瑞典研究理事会;
关键词
STANDARD MODEL; P(P)OVER-BAR COLLISIONS; COMPUTATIONAL TOOL; TAU(+)TAU(-) PAIRS; BROKEN SYMMETRIES; PP COLLISIONS; ROOT-S=7 TEV; SEARCH; BOSONS; MSSM;
D O I
10.1140/epjc/s10052-013-2693-2
中图分类号
O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];
学科分类号
摘要
We describe the new developments in version 4 of the public computer code HiggsBounds. HiggsBounds is a tool to test models with arbitrary Higgs sectors, containing both neutral and charged Higgs bosons, against the published exclusion bounds from Higgs searches at the LEP, Tevatron and LHC experiments. From the model predictions for the Higgs masses, branching ratios, production cross sections and total decay widths-which are specified by the user in the input for the program-the code calculates the predicted signal rates for the search channels considered in the experimental data. The signal rates are compared to the expected and observed cross section limits from the Higgs searches to determine whether a point in the model parameter space is excluded at 95 % confidence level. In this paper we present a modification of the HiggsBounds main algorithm that extends the exclusion test in order to ensure that it provides useful results in the presence of one or more significant excesses in the data, corresponding to potential Higgs signals. We also describe a new method to test whether the limits from an experimental search performed under certain model assumptions can be applied to a different theoretical model. Further developments discussed here include a framework to take into account theoretical uncertainties on the Higgs mass predictions, and the possibility to obtain the likelihood of Higgs exclusion limits from LEP. Extensions to the user subroutines from earlier versions of HiggsBounds are described. The new features are demonstrated by additional example programs.
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[1]   Search for a Standard Model Higgs Boson in the H → ZZ → l+l-v(v)over-bar Decay Channel with the ATLAS Detector [J].
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdelalim, A. A. ;
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Abi, B. ;
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[2]   Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC [J].
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[3]   Search for the Standard Model Higgs boson in the decay channel H → ZZ(*) → 4l with 4.8 fb-1 of pp collision data at √s=7 TeV with ATLAS [J].
Aad, G. ;
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[4]   Search for the Standard Model Higgs Boson in the Diphoton Decay Channel with 4.9 fb-1 of pp Collision Data at √s=7 TeV with ATLAS [J].
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[5]   Combined search for the Standard Model Higgs boson using up to 4.9 fb-1 of pp collision data at √s=7 TeV with the ATLAS detector at the LHC [J].
Aad, G. ;
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[6]   Search for a heavy Standard Model Higgs boson in the channel H → ZZ → l+l- q(q)over-bar using the ATLAS detector [J].
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[7]   Search for the Higgs Boson in the H → WW → lvjj Decay Channel in pp Collisions at √s=7 TeV with the ATLAS Detector [J].
Aad, G. ;
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[8]   Search for neutral MSSM Higgs bosons decaying to τ+τ- pairs in proton-proton collisions √s=7 TeV with the ATLAS detector [J].
Aad, G. ;
Abbott, B. ;
Abdallah, J. ;
Abdelalim, A. A. ;
Abdesselam, A. ;
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Adomeit, S. ;
Adragna, P. ;
Adye, T. ;
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Aharrouche, M. ;
Ahlen, S. P. ;
Ahles, F. ;
Ahmad, A. ;
Ahsan, M. ;
Aielli, G. ;
Akdogan, T. ;
Akesson, T. P. A. ;
Akimoto, G. ;
Akimov, A. V. ;
Akiyama, A. ;
Alam, M. S. ;
Alam, M. A. ;
Albert, J. ;
Albrand, S. ;
Aleksa, M. ;
Aleksandrov, I. N. ;
Alessandria, F. ;
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Alexandre, G. ;
Alexopoulos, T. ;
Alhroob, M. ;
Aliev, M. ;
Alimonti, G. ;
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Allwood-Spiers, S. E. .
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