在CMS实验上通过ttH的多轻子末态来测量顶夸克－希格斯汤川耦合常数

This proposal including using ttH multi lepton final states to measure higgs-top quark Yukawa coupling with CMS experiment at LHC. LHC will start its run 2 data taken at 13 TeV, it will accoumulate around 300 fb-1 proton-proton collision data in next three years. This will provide an unique oppotulity to measure top quark Yukawa coupling, and can tell if this higgs particle is Standard model like or not. We propose to run a complete ttH analysis with multi lepton final state. and contribute to the develop of data driven background estimation, lepton isolation and Higgs reconstruction in ttH of the analysis. We will get ~3 public documentation in the next 4 years, observe the ttH production mechanism and measure top quark Yukawa coupling.

注：该项目内容未列入ATLAS／CMS国际合作项目基金申请，同时，ATLAS和CMS是不同的实验，成员只能参与其中之一的实验，内部信息不能互相通报，因此同一课题的面上项目ATLAS的申请和CMS的申请无法合并，只能分开申请。..LHC在2015年重新开机后，将运行在13TeV的质心能量，并计划在三年时间内取得300fb-1的数据，这些数据使得ttH的研究变得非常有意义。本研究拟在LHC CMS实验上用ttH多轻子末态来测量希格斯粒子与顶夸克的汤川耦合常数。从而对新发现的Higgs粒子是否为标准模型的粒子做一个检验。预计将进行一个ttH多轻子末态完整的物理分析，在data-driven本底估计，轻子孤立化判选和重建ttH中希格斯粒子中提供独到创新的贡献。4年内将形成公开结果～3篇，确定ttH的产生过程（observation）并进行希格斯粒子与顶夸克耦合常数的精确测量。

LHC在发现希格斯粒子之后，于2015年重新开机后进行run2的数据获取, 在13TeV的质心能量运行并在ATLAS和CMS各取得～160fb-1的数据，这些数据的研究使得在2018年首次发现了ttH的产生过程。该发现被世界媒体报道，并被美国物理学会评为2018十大亮点工作之一。本课题在LHC CMS实验上研究ttH多轻子末态，多轻子末态是发现ttH中最灵敏的末态，单个道观测到了ttH的实验证据（3.2倍标准偏差），对发现ttH起到了最关键的作用。发现ttH直接证明了希格斯粒子和顶夸克存在一种全新的汤川相互作用，对理解费米子特别是顶夸克的质量起源有着里程碑式的意义。