The R*-operation by Chetyrkin, Tkachov, and Smirnov is a generalisation ofthe BPHZ R-operation, which subtracts both ultraviolet and infrared divergencesof euclidean Feynman graphs with non-exceptional external momenta. It can beused to compute the divergent parts of such Feynman graphs from products ofsimpler Feynman graphs of lower loops. In this paper we extend the R*-operationto Feynman graphs with arbitrary numerators, including tensors. We also providea novel way of defining infrared counterterms which closely resembles thedefinition of its ultraviolet counterpart. We further express both infrared andultraviolet counterterms in terms of scaleless vacuum graphs with a logarithmicdegree of divergence. By exploiting symmetries, integrand and integralrelations, which the counterterms of scaleless vacuum graphs satisfy, we canvastly reduce their number and complexity. A FORM implementation of this methodwas used to compute the five loop beta function in QCD for a general gaugegroup. To illustrate the procedure, we compute the poles in the dimensionalregulator of all top-level propagator graphs at five loops in four dimensionalphi^3 theory.

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.

Recent progress on scattering amplitudes in super Yang--Mills and superstringtheory benefitted from the use of multiparticle superfields. They universallycapture tree-level subdiagrams, and their generating series solve thenon-linear equations of ten-dimensional super Yang--Mills. We providesimplified recursions for multiparticle superfields and relate them to earlierrepresentations through non-linear gauge transformations of their generatingseries. In this work we discuss the gauge transformations which enforce theirLie symmetries as suggested by the Bern-Carrasco-Johansson duality betweencolor and kinematics. Another gauge transformation due to Harnad and Shnider isshown to streamline the theta-expansion of multiparticle superfields, bypassingthe need to use their recursion relations beyond the lowest components. Thefindings of this work tremendously simplify the component extraction fromkinematic factors in pure spinor superspace.

We reconsider basic, in the sense of minimal field content, Pati-Salam xSU(3) family models which make use of the Type I see-saw mechanism to reproducethe observed mixing and mass spectrum in the neutrino sector. The goal of thisis to achieve the observed baryon asymmetry through the thermal decay of thelightest right-handed neutrino and at the same time to be consistent with theexpected experimental lepton flavour violation sensitivity. This kind of modelshave been previously considered but it was not possible to achieve acompatibility among all of the ingredients mentioned above. We describe thenhow different SU(3) messengers, the heavy fields that decouple and produce theright form of the Yukawa couplings together with the scalars breaking the SU(3)symmetry, can lead to different Yukawa couplings. This in turn impliesdifferent consequences for flavour violation couplings and conditions forrealizing the right amount of baryon asymmetry through the decay of thelightest right-handed neutrino. Also a highlight of the present work is a newfit of the Yukawa textures traditionally embedded in SU(3) family models.

We calculate the one-loop Yukawa couplings and threshold corrections forsupersymmetric local models of branes at singularities in type IIB stringtheory. We compute the corrections coming both from wavefunction and vertexrenormalisation. The former comes in the IR from conventional field theoryrunning and in the UV from threshold corrections that cause it to run from thewinding scale associated to the full Calabi-Yau volume. The vertex correctionis naively absent as it appears to correspond to superpotentialrenormalisation. However, we find that while the Wilsonian superpotential isnot renormalised there is a physical vertex correction in the 1PI actionassociated to light particle loops.

We investigate the possibilities of New Physics affecting the Standard Model(SM) Higgs sector. An effective Lagrangian with dimension-six operators is usedto capture the effect of New Physics. We carry out a global Bayesian inferenceanalysis, considering the recent LHC data set including all availablecorrelations, as well as results from Tevatron. Trilinear gauge boson couplingsand electroweak precision observables are also taken into account. The case ofweak bosons tensorial couplings is closely examined and NLO QCD corrections aretaken into account in the deviations we predict. We consider two scenarios, onewhere the coefficients of all the dimension-six operators are essentiallyunconstrained, and one where a certain subset is loop suppressed. In bothscenarios, we find that large deviations from some of the SM Higgs couplingscan still be present, assuming New Physics arising at 3 TeV. In particular, wefind that a significantly reduced coupling of the Higgs to the top quark ispossible and slightly favored by searches on Higgs production in associationwith top quark pairs. The total width of the Higgs boson is only weaklyconstrained and can vary between 0.7 and 2.7 times the Standard Model valuewithin 95% Bayesian credible interval (BCI). We also observe sizeable effectsinduced by New Physics contributions to tensorial couplings. In particular, theHiggs boson decay width into $Z\gamma$ can be enhanced by up to a factor 12within 95% BCI.

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.

The $B_c(^1S_0)$ meson to S-wave Charmonia transition form factors arecalculated in next-to-leading order(NLO) accuracy of QuantumChromodynamics(QCD). Our results indicate that the higher order corrections tothese form factors are remarkable, and hence are important to thephenomenological study of the corresponding processes. For the convenience ofcomparison and use, the relevant expressions in asymptotic form at the limit of$m_c\rightarrow0$ for the radiative corrections are presented.

Recently Eling and Oz [1] proposed a simple formula for the bulk viscosity ofholographic plasma. They argued that the formula is valid in the hightemperature (near-conformal) regime, but is expected to break down at lowtemperatures. We point out that the formula is in perfect agreement with theprevious computations of the bulk viscosity of the cascading plasma [2,3], aswell as with the previous computations of the bulk viscosity of N=2^* plasma[4,5]. In the latter case it correctly reproduces the critical behaviour of thebulk viscosity in the vicinity of the critical point with the vanishing speedof sound.

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.