Non-Abelian vortices arise when a non-Abelian global symmetry is exact in theground state but spontaneously broken in the vicinity of their cores. In thiscase, there appear (non-Abelian) Nambu-Goldstone (NG) modes confined andpropagating along the vortex. In relativistic theories, theColeman-Mermin-Wagner theorem forbids the existence of a spontaneous symmetrybreaking, or a long-range order, in 1+1 dimensions: quantum corrections restorethe symmetry along the vortex and the NG modes acquire a mass gap. We show thatin non-relativistic theories NG modes with quadratic dispersion relationconfined on a vortex can remain gapless at quantum level. We provide a concreteand experimentally realizable example of a three-component Bose-Einsteincondensate with U(1) x U(2) symmetry. We first show, at the classical level,the existence of S^3 = S^1 |x S^2 (S^1 fibered over S^2) NG modes associated tothe breaking U(2) -> U(1) on vortices, where S^1 and S^2 correspond to type Iand II NG modes, respectively. We then show, by using a Bethe ansatz technique,that the U(1) symmetry is restored, while the SU(2) symmery remains brokennon-pertubatively at quantum level. Accordingly, the U(1) NG mode turns into ac=1 conformal field theory, the Tomonaga-Luttinger liquid, while the S^2 NGmode remains gapless, describing a ferromagnetic liquid. This allows the vortexto be genuinely non-Abelian at quantum level.

The generic embedding of the $R+R^2$ higher curvature theory into old-minimalsupergravity leads to models with rich vacuum structure in addition to itswell-known inflationary properties. When the model enjoys an exact R-symmetry,there is an inflationary phase with a single supersymmetric Minkowski vacuum.This appears to be a special case of a more generic set-up, which in principlemay include R-symmetry violating terms which are still of pure supergravityorigin. By including the latter terms, we find new supersymmetry breaking vacuacompatible with single-field inflationary trajectories. We discuss explicitlytwo such models and we illustrate how the inflaton is driven towards thesupersymmetry breaking vacuum after the inflationary phase. In these models thegravitino mass is of the same order as the inflaton mass. Therefore, purehigher curvature supergravity may not only accommodate the proper inflatonfield, but it may also provide the appropriate hidden sector for supersymmetrybreaking after inflation has ended.

We show that a class of Einstein-Maxwell-Dilaton (EMD) theories are relatedto higher dimensional AdS-Maxwell gravity via a dimensional reduction overcompact Einstein spaces combined with continuation in the dimension of thecompact space to non-integral values (`generalized dimensional reduction').This relates (fairly complicated) black hole solutions of EMD theories tosimple black hole/brane solutions of AdS-Maxwell gravity and explains theirproperties. The generalized dimensional reduction is used to infer theholographic dictionary and the hydrodynamic behavior for this class of theoriesfrom those of AdS. As a specific example, we analyze the case of a black branecarrying a wave whose universal sector is described by gravity coupled to aMaxwell field and two neutral scalars. At thermal equilibrium and finitechemical potential the two operators dual to the bulk scalar fields acquireexpectation values characterizing the breaking of conformal and generalizedconformal invariance. We compute holographically the first order transportcoefficients (conductivity, shear and bulk viscosity) for this system.

We show model-independently that the negative like-sign charge asymmetry$(-A^b_{s\ell})$ is less than $ 3.16\times 10^{-3}$ when the constraints fromthe $B_q-\bar B_q$ mixings and the time-dependent CP asymmetries (CPAs) for$B_q\to J/\Psi M_q$ with $M_q=K,\phi$ and $q=d,s$ are taken into account.Although the result is smaller than the measured value by the D{\O}Collaboration at Fermilab, there is still plenty of room to have new physics,which is sensitive to new CP violating effects, as the standard model (SM)prediction is $(2.3_{-0.5}^{+0.6})\times 10^{-4}$. To illustrate the potentiallarge $|A^{b}_{s\ell}|$, we show the influence of new $SU(2)_L$ singlet exoticquarks in the vector-like quark model, where the $Z$-mediated flavor changingneutral currents (FCNCs) are generated at tree level. In particular, wedemonstrate that (a) the like-sign charge asymmetry could be enhanced by afactor of two in magnitude; (b) the CPA of $\sin2\beta^{J/\Psi \phi}_s$ couldreach to $-15%$; (c) the CPA of $\sin2\beta_{\phi K_S}$ could be higher than$\sin2\beta_{J/\Psi K_S}$ when $|A^b_{s\ell}|$ is larger than the SMprediction; and (d) the branching ratio for $B_s\to \mu^+ \mu^-$ could be aslarge as $0.6\times 10^{-8}$.

Writing the fully color dressed and graviton amplitudes, respectively, as${\bf A}= = $ and ${\bf A}_{gr}= <\tilde N|M|N> $, where $|A> $ isa set of Kleiss-Kuijf color-ordered basis, $|N>, $|\tilde N> $ and $|C>$ arethe similarly ordered numerators and color coefficients, we show that thepropagator matrix $M$ has $(n-3)(n-3)!$ independent eigenvectors $|\lambda^0_j>$ with zero eigenvalue, for $n$-particle processes. The resultingequations $<\lambda ^0_j|A> = 0$ are relations among the color orderedamplitudes. The freedom to shift $|N> \to |N> +\sum_j f_j|\lambda ^0_j>$ andsimilarly for $|\tilde N>$, where $f_j$ are $(n-3)(n-3)!$ arbitrary functions,encodes generalized gauge transformations. They yield both BCJ amplitude andKLT relations, when such freedom is accounted for. Furthermore, $f_j$ can bepromoted to the role of effective Lagrangian vertices in the field operatorspace.

We analyze the semileptonic $B\to K_2^*(1430)l^+l^-$ transition in universalextra dimension model. In particular, we present the sensitivity of relatedobservables such as branching ratio, polarization distribution andforward-backward asymmetry to the compactification factor (1/R) of extradimension. The obtained results from extra dimension model show overall aconsiderable deviation from the standard model predictions for small values ofthe compactification factor. This can be considered as an indication forexistence of extra dimensions.

When solving renormalisation group equations in a quantum field theory, oneoften specifies the boundary conditions at multiple renormalisation scales,such as the weak and grand-unified scales in a theory beyond the standardmodel. A point in the parameter space of such a model is usually specified bythe values of couplings at these boundaries of the renormalisation group flow,but there is no theorem guaranteeing that such a point has a unique solution tothe associated differential equations, and so there may exist multiple,phenomenologically distinct solutions, all corresponding to the same point inparameter space. We show that this is indeed the case in the constrainedminimal supersymmetric standard model (CMSSM), and we exhibit such solutions,which cannot be obtained using out-of-the-box computer programs in the publicdomain. Some of the multiple solutions we exhibit have CP-even lightest Higgsmass predictions between 124 and 126 GeV. Without an exhaustive 11-dimensionalMSSM parameter scan per CMSSM parameter point to capture all of the multiplesolutions, CMSSM phenomenological analyses are incomplete.

We initiate the construction of gauge fluxes in F-theory compactifications ongenus-one fibrations which only have a multi-section as opposed to a section.F-theory on such spaces gives rise to discrete gauge symmetries in theeffective action. We generalize the transversality conditions on gauge fluxesknown for elliptic fibrations by taking into account the properties of theavailable multi-section. We test these general conditions by constructing allvertical gauge fluxes in a bisection model with gauge group SU(5) x Z2. Thenon-abelian anomalies are shown to vanish. These flux solutions are dynamicallyrelated to fluxes on a fibration with gauge group SU(5) x U(1) by a conifoldtransition. Considerations of flux quantization reveal an arithmetic constrainton certain intersection numbers on the base which must necessarily be satisfiedin a smooth geometry. Combined with the proposed transversality conditions onthe fluxes these conditions are shown to imply cancellation of the discrete Z2gauge anomalies as required by general consistency considerations.

We build the framework for performing loop computations in the defect versionof N=4 super Yang-Mills theory which is dual to the probe D5-D3 brane systemwith background gauge-field flux. In this dCFT, a codimension-one defectseparates two regions of space-time with different ranks of the gauge group andthree of the scalar fields acquire non-vanishing and space-time-dependentvacuum expectation values. The latter leads to a highly non-trivial mass mixingproblem between different colour and flavour components, which we solve usingfuzzy-sphere coordinates. Furthermore, the resulting space-time dependence ofthe theory's Minkowski space propagators is handled by reformulating these aspropagators in an effective AdS4. Subsequently, we initiate the computation ofquantum corrections. The one-loop correction to the one-point function of anylocal gauge-invariant scalar operator is shown to receive contributions fromonly two Feynman diagrams. We regulate these diagrams using dimensionalreduction, finding that one of the two diagrams vanishes, and discuss theprocedure for calculating the one-point function of a generic operator from theSU(2) subsector. Finally, we explicitly evaluate the one-loop correction to theone-point function of the BPS vacuum state, finding perfect agreement with anearlier string-theory prediction. This constitutes a highly non-trivial test ofthe gauge-gravity duality in a situation where both supersymmetry and conformalsymmetry are partially broken.

We study the effects of CP violation in charged Higgs boson production $pp\tot H^\pm + X$ at the LHC, as well as in the charged Higgs boson decays $H^\pm\to t b$ and $H^\pm \to W^\pm H_i^0$, $i=1,2,3$. The study is done in theframework of the type II complex Two Higgs Doublet Model (2HDM) with softlybroken $Z_2$ symmetry. In this model violation of CP invariance is induced bythe complex parameter $m^2_{12}$ of the tree-level Higgs potential. Wecalculate the CP violating rate asymmetries for $H^+$ and $H^-$ production anddecays as well as for the combined processes at one-loop level and perform adetailed numerical analysis. All calculations are done with the automaticamplitude generator FeynArts and the calculational tool FormCalc, for which wehave written a complete complex 2HDM model file and relevant fortran drivers.The implementation of the complex 2HDM in FeynArts and FormCalc is described.In comparison with the analogous results in the MSSM, all considered CPviolating asymmetries are smaller by an order of magnitude and do not exceed 2to 3%.