We initiate a comprehensive study of a set of solutions of topologicallymassive gravity known as null warped anti-de Sitter spacetimes. These arepp-wave extensions of three-dimensional anti-de Sitter space. We first performa careful analysis of the linearized stability of black holes in thesespacetimes. We find two qualitatively different types of solutions to thelinearized equations of motion: the first set has an exponential timedependence, the second - a polynomial time dependence. The solutions polynomialin time induce severe pathologies and moreover survive at the non-linear level.In order to make sense of these geometries, it is thus crucial to imposeappropriate boundary conditions. We argue that there exists a consistent set ofboundary conditions that allows us to reject the above pathological modes fromthe physical spectrum. The asymptotic symmetry group associated to theseboundary conditions consists of a centrally-extended Virasoro algebra. Usingthis central charge we can account for the entropy of the black holes viaCardy's formula. Finally, we note that the black hole spectrum is chiral andprove a Birkoff theorem showing that there are no other stationary axisymmetricblack holes with the specified asymptotics. We extend most of the analysis to alarger family of pp-wave black holes which are related to Schr\"odingerspacetimes with critical exponent z.

We study methods for reconstructing the momenta of invisible particles incascade decay chains at hadron colliders. We focus on scenarios, such as SUSYand UED, in which new physics particles are pair produced. Their subsequentdecays lead to two decay chains ending with neutral stable particles escapingdetection. Assuming that the masses of the decaying particles are alreadymeasured, we obtain the momenta by imposing the mass-shell constraints. Usingthis information, we develop techniques of determining spins of particles intheories beyond the standard model. Unlike the methods relying on Lorentzinvariant variables, this method can be used to determine the spin of theparticle which initiates the decay chain. We present two complementary ways ofapplying our method by using more inclusive variables relying on kinematicinformation from one decay chain, as well as constructing correlation variablesbased on the kinematics of both decay chains in the same event.

The BPS spectrum of string theory on AdS$_3\times {\rm S}^3 \times {\rm S}^3\times {\rm S}^1$ is determined using a world-sheet description in terms of WZWmodels. It is found that the theory only has BPS states with $j^+ = j^-$ where$j^{\pm}$ refer to the spins of the $\mathfrak{su}(2)$ algebras of the large${\cal N}=4$ superconformal algebra. We then re-examine the BPS spectrum of thecorresponding supergravity and find that, in contradistinction to previousclaims in the literature, also in supergravity only the states with $j^+=j^-$are BPS. This resolves a number of long-standing puzzles regarding the BPSspectrum of string theory and supergravity in this background.

We study the process of single-top production in association with a chargedHiggs boson at the LHC and discuss how top-quark polarization and an azimuthalasymmetry $A_\varphi$ of the charged lepton from top decay can be used in someextensions of the Standard Model to determine or constrain the charged Higgsboson mass. We also discuss some scenarios where these variables can be used todistinguish between different models.

We study bipartite post measurement entanglement entropy after selectivemeasurements in quantum chains. We first study the quantity for the criticalsystems that can be described by conformal field theories. We find a connectionbetween post measurement entanglement entropy and the Casimir energy offloating objects. Then we provide formulas for the post measuremententanglement entropy for open and finite temperature systems. We also commenton the Affleck-Ludwig boundary entropy in the context of the post measuremententanglement entropy. Finally, we also provide some formulas regarding modularhamiltonians and entanglement spectrum in the after measurement systems. Afterthrough discussion regarding CFT systems we also provide some predictionsregarding massive field theories. We then discuss a generic method to calculatethe post measurement entanglement entropy in the free fermion systems. Usingthe method we study the post measurement entanglement entropy in the XY spinchain. We check numerically the CFT and the massive field theory results in thetransverse field Ising chain and the XX model. In particular, we study the postmeaurement entanglement entropy in the infinite, periodic and open criticaltransverse field Ising chain and the critical XX model. The effect of thetemperature and the gap is also discussed in these models.

According to the standard lore only single monopoles contribute to thesuperpotential on the Coulomb branch of 3D ${\mathcal N}=2$ SUSY gaugetheories. However we argue that multi-monopole configurations can also generatesuperpotential terms in the presence of squark VEVs on the mixed Higgs-Coulombbranch. The new ingredient is the confinement of monopoles via Nielsen-Olesenflux tubes. Such confined multi-monopoles will yield a pre-ADS superpotentialwhich depends both on the local Coulomb moduli and matter superfields but hasno fractional powers. Once the lifted moduli are integrated out the familiarADS superpotential is obtained. Our results demonstrate the important rolemulti-monopoles can play in generating non-perturbative effects and also shedslight on the still somewhat mysterious dynamical origin of the general 4D ADSsuperpotential.

We discuss the probability distribution for the "size" of a time-evolvingoperator in the SYK model. Scrambling is related to the fact that as timepasses, the distribution shifts towards larger operators. Initially, the rateis exponential and determined by the infinite-temperature chaos exponent. Weevaluate the size distribution numerically for $N = 30$, and show how tocompute it in the large-$N$ theory using the dressed fermion propagator. Wethen evaluate the distribution explicitly at leading nontrivial order in thelarge-$q$ expansion.

We present several results on memory effects, asymptotic symmetry and softtheorems in massive QED. We first clarify in what sense the memory effects areinterpreted as the charge conservation of the large gauge transformations, andderive the leading and subleading memory effects in classical electromagnetism.We also show that the sub-subleading charges are not conserved withoutincluding contributions from the spacelike infinity. Next, we study QED in theBRST formalism and show that parts of large gauge transformations are physicalsymmetries by justifying that they are not gauge redundancies. Finally, weobtain the expression of charges associated with the subleading soft photontheorem in massive scalar QED.