A search for dark matter and unparticle production at the LHC has beenperformed using events containing two charged leptons (electrons or muons),consistent with the decay of a Z boson, and large missing transverse momentum.This study is based on data collected with the CMS detector in 2015,corresponding to an integrated luminosity of 2.3 inverse femtobarns ofproton-proton collisions at the LHC, at a center-of-mass energy of 13 TeV. Noexcess over the standard model expectation is observed. Compared to previoussearches in this topology, which exclusively relied on effective fieldtheories, the results are interpreted in terms of a simplified model of darkmatter production for both vector and axial vector couplings between a mediatorand dark matter particles. The first study of this class of models using CMSdata at sqrt(s) = 13 TeV is presented. Additionally, effective field theoriesof dark matter and unparticle production are used to interpret the data.

We examine interacting Abelian theories at low energies and show thatholomorphically normalized photon helicity amplitudes transform into dualamplitudes under SL(2,Z) as modular forms with weights that depend on thenumber of positive and negative helicity photons and on the number of internalphoton lines. Moreover, canonically normalized helicity amplitudes transform bya phase, so that even though the amplitudes are not duality invariant, theirsquares are duality invariant. We explicitly verify the duality transformationat one loop by comparing the amplitudes in the case of an electron and the dyonthat is its SL(2,Z) image, and extend the invariance of squared amplitudesorder by order in perturbation theory. We demonstrate that S-duality isproperty of all low-energy effective Abelian theories with electric and/ormagnetic charges and see how the duality generically breaks down at highenergies.

We argue that the Maldacena-Nunez no-go theorem excluding Minkowski and deSitter vacua in flux compactifications can be extended to exclude anti-deSitter (AdS) vacua for which the Kaluza-Klein scale is parametrically smallerthan the AdS length scale. As a practical application of this observation wedemonstrate that the mechanism to resolve O6 singularities in massive type IIAat the classical level is likely not to occur in AdS compactifications withscale separation. We furthermore remark that a compactification to fourobservable dimensions implies a large cosmological hierarchy.

The Twin Higgs model provides a natural theory for the electroweak symmetrybreaking without the need of new particles carrying the standard model gaugecharges below a few TeV. In the low energy theory, the only probe comes fromthe mixing of the Higgs fields in the standard model and twin sectors. However,an ultraviolet completion is required below ~ 10 TeV to remove residuallogarithmic divergences. In non-supersymmetric completions, new exotic fermionscharged under both the standard model and twin gauge symmetries have to bepresent to accompany the top quark, thus providing a high energy probe of themodel. Some of them carry standard model color, and may therefore be copiouslyproduced at current or future hadron colliders. Once produced, these exoticquarks can decay into a top together with twin sector particles. If the twinsector particles escape the detection, we have the irreducible stop-likesignals. On the other hand, some twin sector particles may decay back into thestandard model particles with long lifetimes, giving spectacular displacedvertex signals in combination with the prompt top quarks. This happens in theFraternal Twin Higgs scenario with typical parameters, and sometimes is evennecessary for cosmological reasons. We study the potential displaced vertexsignals from the decays of the twin bottomonia, twin glueballs, and twinleptons in the Fraternal Twin Higgs scenario. Depending on the details of thetwin sector, the exotic quarks may be probed up to ~ 2.5 TeV at the LHC andbeyond 10 TeV at a future 100 TeV collider, providing a strong test of thisclass of ultraviolet completions.

Supersymmetric extensions of the Standard Model with small R-parity andlepton number violating couplings are naturally consistent with primordialnucleosynthesis, thermal leptogenesis and gravitino dark matter. We considersupergravity models with universal boundary conditions at the grand unificationscale, and scalar tau-lepton or bino-like neutralino as next-to-lightestsuperparticle (NLSP). Recent Fermi-LAT data on the isotropic diffuse gamma-rayflux yield a lower bound on the gravitino lifetime. Comparing two-bodygravitino and neutralino decays we find a lower bound on a neutralino NLSPdecay length, $c \tau_{\chi^0_1} \gsim 30 cm$. Together with gravitino andneutralino masses one obtains a microscopic determination of the Planck mass.For a stau-NLSP there exists no model-independent lower bound on the decaylength. Here the strongest bound comes from the requirement that thecosmological baryon asymmetry is not washed out, which yields $c\tau_{\tilde\tau_1} \gsim 4 mm$. However, without fine-tuning of parameters,one finds much larger decay lengths. For typical masses, $m_{3/2} \sim 100 GeV$and $m_{NLSP} \sim 150 GeV$, the discovery of a photon line with an intensityclose to the Fermi-LAT limit would imply a decay length $c\tau_{NLSP}$ ofseveral hundred meters, which can be measured at the LHC.

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 present the complete computation of the tree-level and the next-to-leadingorder electroweak contributions to bottom-squark pair production at the LHC.The computation is performed within the minimal supersymmetric extension of theStandard Model. We discuss the numerical impact of these contributions inseveral supersymmetric scenarios.

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.

A search for flavour-changing neutral current decays of a top quark to anup-type quark ($q=u, c$) and the Standard Model Higgs boson, where the Higgsboson decays to $b\bar{b}$, is presented. The analysis searches for top quarkpair events in which one top quark decays to $Wb$, with the $W$ boson decayingleptonically, and the other top quark decays to $Hq$. The search is based on$pp$ collisions at $\sqrt{s}=8$ TeV recorded in 2012 with the ATLAS detector atthe CERN Large Hadron Collider and uses an integrated luminosity of 20.3fb$^{-1}$. Data are analysed in the lepton-plus-jets final state, characterisedby an isolated electron or muon and at least four jets. The search exploits thehigh multiplicity of $b$-quark jets characteristic of signal events, andemploys a likelihood discriminant that uses the kinematic differences betweenthe signal and the background, which is dominated by $t\bar{t} \to WbWb$decays. No significant excess of events above the background expectation isfound, and observed (expected) 95% CL upper limits of 0.56% (0.42%) and 0.61%(0.64%) are derived for the $t\to Hc$ and $t\to Hu$ branching ratiosrespectively. The combination of this search with other ATLAS searches in the$H \to \gamma\gamma$ and $H\to WW^*, \tau\tau$ decay modes significantlyimproves the sensitivity, yielding observed (expected) 95% CL upper limits onthe $t\to Hc$ and $t\to Hu$ branching ratios of 0.46% (0.25%) and 0.45% (0.29%)respectively. The corresponding combined observed (expected) upper limits onthe $|\lambda_{tcH}|$ and $|\lambda_{tuH}|$ couplings are 0.13 (0.10) and 0.13(0.10) respectively. These are the most restrictive direct bounds on $tqH$interactions measured so far.

In this paper we discuss the scattering effect on entanglement propagation inRCFTs. In our setup, we consider the time evolution of excited states createdby the insertion of many local operators. Our results show that because of thefiniteness of quantum dimension, entanglement is not changed after thescattering in RCFTs. In this mean, entanglement is conserved after thescattering event in RCFTs, which reflects the integrability of the system. Ourresults are also consistent with the free quasiparticle picture after theglobal quenches.