Search for the light charged Higgs boson decaying to a charm and a bottom quark in the top quark pair production = 탑 쿼크 쌍 생성에서 참 쿼크와 바텀 쿼크로 붕괴하는 하전힉스 탐색

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The thesis describes the search for light charged Higgs boson decaying to charm and bottom quark in top pair events with lepton+jets final state. The analysis uses data collected by the Compact Muon Solenoid (CMS) detector at the Large Hadron Collider (LHC), corresponding to an integrated luminosity of 137.6 fb$^{-1}$ in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV. The target signature is a \ttbar process where one of the top quark decays involved a charged Higgs boson instead of a W boson. The upper limits on the branching fraction $B(t \rightarrow H^{+}b)B(H^{+} \rightarrow cb)$ are set by the range of the charged Higgs mass from 75 to 160 GeV. The nominal expected limits for the branching fraction range from 0.06-0.04\%. No evidence for the presence of the charged Higgs is observed, and the upper limits at 95\% confidence level of 0.042-0.018\% are set.

국문 초록 (Abstract)

본 학위논문은 탑쿼크 쌍생성 이벤트를 활용해 참쿼크와 바텀쿼크로 붕괴하는 하전 힉스를 탐색 연구에 대해 기술했다. 분석에는 거대강입자가속기에서 CMS 검출기를 통해 수집된, $\sqrt{s} = 13$ TeV의 양성자-양성자 충돌 데이터로 수행되었으며, 분량은 137.6 fb$^{-1}$에 해당한다. 탐색 하고자 하는 신호는 한 개의 탑 쿼크가 W 보존 대신 하전 힉스 보존을 통해 붕괴하는 탑쿼크 쌍생성 과정이다. 하전 힉스 보존 질량이 75 GeV에서 160 GeV 사이일 때, 분기율 $B(t \rightarrow H^{+}b)B(H^{+} \rightarrow cb)$에 대한 상한값이 설정된다. 분기율의 기대 상한값은 0.04\%에서 0.06\% 범위이다. 하전 힉스 보존의 존재에 대한 증거는 관측되지 않았으며, 95\% 신뢰수준에서 0.042–0.018\%의 상한값이 설정되었다.

목차 (Table of Contents)

• Introduction 1
• Theoretical backgrounds 6
• Experimental Background 27
• Data Analysis 46
• Conclusion 140
• Acknowledgements 255
• 요약 257