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Einstein gravity 3-point functions from conformal field theory

Hesham Osman et al.Oct 28, 2016
We study stress tensor correlation functions in four-dimensional conformalfield theories with large $N$ and a sparse spectrum. Theories in this class areexpected to have local holographic duals, so effective field theory in anti-deSitter suggests that the stress tensor sector should exhibit universal,gravity-like behavior. At the linearized level, the hallmark of locality in theemergent geometry is that stress tensor three-point functions $\langleTTT\rangle$, normally specified by three constants, should approach a universalstructure controlled by a single parameter as the gap to higher spin operatorsis increased. We demonstrate this phenomenon by a direct CFT calculation.Stress tensor exchange, by itself, violates causality and unitarity unless thethree-point functions are carefully tuned, and the unique consistent choiceexactly matches the prediction of Einstein gravity. Under some assumptionsabout the other potential contributions, we conclude that this structure isuniversal, and in particular, that the anomaly coefficients satisfy $a\approxc$ as conjectured by Camanho et al. The argument is based on causality of afour-point function, with kinematics designed to probe bulk locality, andinvokes the chaos bound of Maldacena, Shenker, and Stanford.
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Analyzing high-energy factorization beyond next-to-leading logarithmic accuracy

danilo calcagni et al.Sep 29, 2014
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.
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The effect of S-wave interference on the $B^0 \to K^{\ast 0}\ell^+\ell^-$ angular observables

Shangjiang Guo et al.Oct 18, 2012
The rare decay $B^0 \to K^{\ast 0}\ell^+\ell^-$ is a flavour changing neutralcurrent decay with a high sensitivity to physics beyond the Standard Model.Nearly all theoretical predictions and all experimental measurements so farhave assumed a $K^{\ast 0}$ P-wave that decays into the $K^+\pi^-$ final state.In this paper the addition of an S-wave within the $K^+\pi^-$ system of $B^0\to K^{\ast 0}\ell^+\ell^-$ and the subsequent impact of this on the angulardistribution of the final state particles is explored. The inclusion of theS-wave causes a distinction between the values of the angular observablesobtained from counting experiments and those obtained from fits to the angulardistribution. The effect of a non-zero S-wave on an angular analysis of $B^0\to K^{\ast 0}\ell^+\ell^-$ is assessed as a function of dataset size and therelative size of the S-wave amplitude. An S-wave contribution, equivalent towhat is measured in $B^0 \to J/\psi K^{\ast 0}$ at BaBar, leads to asignificant bias on the angular observables for datasets of above 200 signaldecays. Any future experimental analysis of the $K^+\pi^-\ell^+\ell^-$ finalstate will have to take the S-wave contribution into account.
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