We introduce supersymmetric R\'enyi entropies for $\mathcal{N}=1$supersymmetric gauge theories in five dimensions. The matrix modelrepresentation is obtained using the localization method and the large-$N$behavior is studied. The gravity dual is a supersymmetric charged topologicalAdS$_6$ black hole in the Romans $F(4)$ supergravity. The variation of thesupersymmetric R\'enyi entropy due to the insertion of a BPS Wilson loop iscomputed. We find perfect agreements between the large-$N$ and the dual gravitycomputations both with and without the Wilson loop operator.

We equip three-dimensional spin-3 gravity in the principal embedding with anew set of boundary conditions that we call "asymptotically null warped AdS".We find a chiral copy of the Polyakov-Bershadsky algebra as asymptotic symmetryalgebra, reminiscent of the situation in topologically massive gravity withstrict null warped AdS boundary conditions. We prove the invertibility of themap between zuvielbein and metric variables and construct a global gaugetransformation to half of AdS spin-3 gravity in the diagonal embedding. Thisexplains why the theory is chiral and why the Polyakov-Bershadsky algebraarises. We then introduce chemical potentials, derive the entropy, free energy,and the holographic response functions, and conclude with a discussion.

We study collisions of massive pointlike particles in three dimensionalanti-de Sitter space, generalizing the work on massless particles in [1]. Weshow how to construct exact solutions corresponding to the formation of eithera black hole or a conical singularity from the collision of an arbitrary numberof massive particles that fall in radially and collide at the origin of AdS. Norestrictions on the masses or the angular and radial positions from where theparticles are released, are imposed. We also consider the limit of an infinitenumber of particles, obtaining novel timelike thin shell spacetimes. These thinshells have an arbitrary mass distribution as well as a non-trivial embeddingwhere the radial location of the shell depends on the angular coordinate, andwe analyze these shells using the junction formalism of general relativity. Wealso consider the massless limit and find consistency with earlier results, aswell as comment on the stress-energy tensor modes of the dual CFT.

It is well known that in $b$ hadron decays with a single unreconstructiblefinal state particle, the decay kinematics can be solved up to a quadraticambiguity, without any knowledge of the $b$ hadron momentum. We present amethod to infer the momenta of $b$ hadrons produced in hadron colliderexperiments using information from their reconstructed flight vectors. Ourmethod is strictly agnostic to the decay itself, which implies that it can bevalidated with control samples of topologically similar decays to fullyreconstructible final states. A multivariate regression algorithm based on theflight information provides a $b$ hadron momentum estimate with a resolution ofaround 60% which is sufficient to select the correct solution to the quadraticequation in around 70% of cases. This will improve the ability of hadroncollider experiments to make differential decay rate measurements withsemileptonic $b$ hadron decays.

Supersymmetric microstate geometries with five non-compact dimensions haverecently been shown by Eperon, Reall, and Santos (ERS) to exhibit a non-linearinstability featuring the growth of excitations at an "evanescent ergosurface"of infinite redshift. We argue that this growth may be treated as adiabaticevolution along a family of exactly supersymmetric solutions in the limit wherethe excitations are Aichelburg-Sexl-like shockwaves. In the 2-charge systemsuch solutions may be constructed explicitly, incorporating full backreaction,and are in fact special cases of known microstate geometries. In a near-horizonlimit, they reduce to Aichelburg-Sexl shockwaves in $AdS_3 \times S^3$propagating along one of the angular directions of the sphere. Noting that theERS analysis is valid in the limit of large microstate angular momentum $j$, weuse the above identification to interpret their instability as a transitionfrom rare smooth microstates with large angular momentum to more typicalmicrostates with smaller angular momentum. This entropic driving terminateswhen the angular momentum decreases to $j \sim \sqrt{n_1n_5}$ where the densityof microstates is maximal. We argue that, at this point, the large stringycorrections to such microstates will render them non-linearly stable. Weidentify a possible mechanism for this stabilization and detail an illustrativetoy model.

We study rigidly rotating strings in the $\varkappa$-deformed $AdS_3 \timesS^3$ background. We find out two classes of solutions corresponding to thegiant magnon and single spike solutions of the string rotating in two$S^2_{\varkappa}$ subspace of rotations reduced along two different isometries.We verify that the dispersion relations reduce to the well known relation inthe $\varkappa\rightarrow 0$ limit. We further study some oscillating stringsolutions in the $S^3_{\varkappa}$ subspace.

We study the Lagrangian description of chiral bosons, p-form gauge fieldswith (anti-)self-dual gauge field strengths, in D=2p+2 dimensional spacetime ofnontrivial topology. We show that the manifestly Lorentz and diffeomorphisminvariant Pasti-Sorokin-Tonin (PST) approach is consistent and produces the(anti-)self-duality equation also in topologically nontrivial spacetime. Wediscuss in what circumstances the nontrivial topology makes difference betweentwo disconnected, `da-timelike' and `da-spacelike' branches of the PST system,the gauge fixed version of which are described by not manifestly invariantHenneaux-Teitelboim (HT) and Perry-Schwarz (PS) actions, respectively.

We examine some recently-constructed families of asymptotically-AdS$_3\times$S$^3$ supergravity solutions that have the same charges and mass assupersymmetric D1-D5-P black holes, but that cap off smoothly with no horizon.These solutions, known as superstrata, are quite complicated, however we showthat, for an infinite family of solutions, the null geodesic problem iscompletely integrable, due to the existence of a non-trivial conformal Killingtensor that provides a quadratic conservation law for null geodesics. Thisimplies that the massless scalar wave equation is separable. For anotherinfinite family of solutions, we find that there is a non-trivial conformalKilling tensor only when the left-moving angular momentum of the masslessscalar is zero. We also show that, for both these families, the metric degreesof freedom have the form they would take if they arose from a consistenttruncation on S$^3$ down to a (2+1)-dimensional space-time. We discuss some ofthe broader consequences of these special properties for the physics of theseblack-hole microstate geometries.

We study how exotic branes, i.e. branes whose tensions are proportional to$g_s^{-\alpha}$, with $\alpha>2$, are realised in Exceptional Field Theory(EFT). The generalised torsion of the Weitzenb\"ock connection of the$\operatorname{SL}(5)$ EFT which, in the language of gauged supergravitydescribes the embedding tensor, is shown to classify the exotic branes whosemagnetic fluxes can fit into four internal dimensions. By analysing the weightdiagrams of the corresponding representations of $\operatorname{SL}(5)$ wedetermine the U-duality orbits relating geometric and non-geometric fluxes. Asa further application of the formalism we consider the Kaluza-Klein monopole of11D supergravity and rotate it into the exotic $6^{(3,1)}$-brane.