We present a new construction of four dimensional $\mathcal N=3$ theories,given by M5 branes wrapping a $T^2$ in an M-theory U-fold background. Theresulting setup generalizes the one used in the usual class $\mathcal S$construction of four dimensional theories by using an extra discrete symmetryon the M5 worldvolume. Together with the M-theory U-fold description of $(0,2)$$E$-type six-dimensional SCFTs, this allows to construct new, exceptional,$\mathcal N=3$ theories.

We provide a complete and detailed study of the high-energy limit offour-parton scattering amplitudes in QCD, giving explicit results at two loopsand higher orders, and going beyond next-to-leading logarithmic (NLL) accuracy.Building upon recent results, we use the techniques of infrared factorizationto investigate the failure of the simplest form of Regge factorization,starting at next-to-next-to-leading logarithmic accuracy (NNLL) in ln(s/|t|).We provide detailed accounts and explicit expressions for the terms responsiblefor this breaking in the case of two-loop and three-loop quark and gluonamplitudes in QCD; in particular, we recover and explain a knownnon-logarithmic double-pole contribution at two-loops, and we compute allnon-factorizing single-logarithmic singular contributions at three loops.Conversely, we use high-energy factorization to show that the hard functions ofinfrared factorization vanish in d = 4 to all orders in the coupling, up to NLLaccuracy in ln(s/|t|). This provides clear evidence for the infrared origin ofhigh-energy logarithms. Finally, we extend earlier studies to t-channelexchanges of color representations beyond the octet, which enables us to givepredictions based on the dipole formula for single-pole NLL contributions atthree and four loops.

We investigate the structure of the moduli space of multiple BPS non-Abelianvortices in U(N) gauge theory with N fundamental Higgs fields, focusing ourattention on the action of the exact global (color-flavor diagonal) SU(N)symmetry on it. The moduli space of a single non-Abelian vortex, CP(N-1), isspanned by a vector in the fundamental representation of the global SU(N)symmetry. The moduli space of winding-number k vortices is instead spanned byvectors in the direct-product representation: they decompose into the sum ofirreducible representations each of which is associated with a Young tableaumade of k boxes, in a way somewhat similar to the standard group compositionrule of SU(N) multiplets. The K\"ahler potential is exactly determined in eachmoduli subspace, corresponding to an irreducible SU(N) orbit of thehighest-weight configuration.

We investigate grand unified theories (GUTs) in scenarios where electroweak(EW) symmetry breaking is triggered by a light composite Higgs, arising as aNambu-Goldstone boson from a strongly interacting sector. The evolution of thestandard model (SM) gauge couplings can be predicted at leading order, if theglobal symmetry of the composite sector is a simple group G that contains theSM gauge group. It was noticed that, if the right-handed top quark is alsocomposite, precision gauge unification can be achieved. We build minimalconsistent models for a composite sector with these properties, thusdemonstrating how composite GUTs may represent an alternative to supersymmetricGUTs. Taking into account the new contributions to the EW precision parameters,we compute the Higgs effective potential and prove that it realizesconsistently EW symmetry breaking with little fine-tuning. The G groupstructure and the requirement of proton stability determine the nature of thelight composite states accompanying the Higgs and the top quark: a colouredtriplet scalar and several vector-like fermions with exotic quantum numbers. Weanalyse the signatures of these composite partners at hadron colliders:distinctive final states contain multiple top and bottom quarks, either aloneor accompanied by a heavy stable charged particle, or by missing transverseenergy.

We examine to what extent perturbative alpha'-corrections can generate asmall cosmological constant in warped string compactifications. Focusing on theheterotic string at lowest order in the string loop expansion, we show that,for a maximally symmetric spacetime, the alpha'-corrected 4D scalar potentialhas no effect on the cosmological constant. The only relevant terms are insteadhigher order products of 4D Riemann tensors, which, however, are found tovanish in the usual perturbative regime of the alpha'-expansion. The heteroticstring therefore only allows for 4D Minkowski vacua to all orders in alpha',unless one also introduces string loop and/or nonperturbative corrections orallows for curvatures or field strengths that are large in string units. Inparticular, we find that perturbative alpha'-effects cannot induce weaklycurved AdS_4 solutions.

We use exceptional field theory to establish a duality between certainconsistent 7-dimensional truncations with maximal SUSY from IIA to IIB. We usethis technique to obtain new consistent truncations of IIB on $S^3$ and$H^{p,q}$ and work out the explicit reduction formulas in the internal sector.We also present uplifts for other gaugings of 7-d maximal SUGRA, includingtheories with a trombone gauging. Some of the latter can only be obtained by anon-geometric compactification.

We construct supersymmetric completions of various curvature squared terms infive dimensional supergravity with eight supercharges. Adopting the dilatonWeyl multiplet, we obtain the minimal off-shell supersymmetric Ricci scalarsquared as well as all vector multiplets coupled curvature squared invariants.Since the minimal off-shell supersymmetric Riemann tensor squared andGauss-Bonnet combination in the dilaton Weyl multiplet have been obtainedbefore, both the minimal off-shell and the vector multiplets coupled curvaturesquared invariants in the dilation Weyl multiplet are complete. We alsoconstructed an off-shell Ricci scalar squared invariant utilizing the standardWeyl multiplet. The supersymmetric Ricci scalar squared in the standard Weylmultiplet is coupled to n number of vector multiplets by construction, and itdeforms the very special geometry. We found that in the supersymmetric AdS_5vacuum, the very special geometry defined on the moduli space is modified in asimple way. Finally, we study the magnetic string and electric black holesolutions in the presence of supersymmetric Ricci scalar squared.

First order phase transitions are characterized by the nucleation andevolution of bubbles. The dynamics of cosmological vacuum bubbles, where theorder parameter is independent of other degrees of freedom, are well known;more realistic phase transitions in which the order parameter interacts withthe other constituents of the Universe is in its infancy. Here we presenthigh-resolution lattice simulations that explore the dynamics of bubbleevolution in which the order parameter is coupled to a relativistic fluid. Weuse a generic, toy potential, that can mimic physics from the GUT scale to theelectroweak scale.

The production of $W$ boson pairs in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=$8 TeV is studied using data corresponding to 20.3 fb$^{-1}$ of integratedluminosity collected by the ATLAS detector during 2012 at the CERN Large HadronCollider. The $W$ bosons are reconstructed using their leptonic decays intoelectrons or muons and neutrinos. Events with reconstructed jets are notincluded in the candidate event sample. A total of 6636 $WW$ candidate eventsare observed. Measurements are performed in fiducial regions closelyapproximating the detector acceptance. The integrated measurement is correctedfor all acceptance effects and for the $W$ branching fractions to leptons inorder to obtain the total $WW$ production cross section, which is found to be71.1$\pm1.1$(stat)$^{+5.7}_{-5.0}$(syst)$\pm1.4$ pb. This agrees with thenext-to-next-to-leading-order Standard Model prediction of63.2$^{+1.6}_{-1.4}$(scale)$\pm1.2$(PDF) pb. Fiducial differential crosssections are measured as a function of each of six kinematic variables. Thedistribution of the transverse momentum of the leading lepton is used to setlimits on anomalous triple-gauge-boson couplings.

We study an extension of the minimal supersymmetric standard model (MSSM)with additional right-handed singlet neutrino superfields. While such anextension incorporates a mechanism for the neutrino mass, it also opens up thepossibility of having the right-sneutrinos ($\widetilde{\nu}$) as the lightestsupersymmetric particle (LSP). In this work, we focus on the the viability ofrather small ($\lesssim 500$ GeV) higgsino mass parameter ($\mu$), an importantingredient for "naturalness", in the presence of such a LSP. For simplicity, weassume that the bino and wino mass parameters are much heavier, thus we onlyconsider (almost) pure and compressed higgsino-like states, with small$\mathcal{O}(10^{-2})$ gaugino admixture. Considering only prompt decays of thehiggino-like states, especially the lightest chargino, we discuss theimportance of leptonic channels consisting of up to two leptons with largemissing transverse energy to probe this scenario at the Large Hadron Collider(LHC). Further, we emphasize on how the gaugino mass parameters, although veryheavy, affects the decay of the low-lying higgsino-like states, thussignificantly affecting the proposed signatures at LHC.