We consider the reaction (gamma p) to (pi+ pi- p) at high energies. Ourdescription includes dipion production via the resonances rho, omega, rho-primeand f2, and via non-resonant mechanisms. The calculation is based on a model ofhigh energy scattering with the exchanges of photon, pomeron, odderon andreggeons. The pomeron and the C=+1 reggeons are described as effective tensorexchanges, the odderon and the C=-1 reggeons as effective vector exchanges. Weobtain a gauge-invariant version of the Drell-Soeding mechanism which producesthe skewing of the rho-meson shape. Starting from the explicit formulae for thematrix element for dipion production we construct an event generator whichcomprises all contributions mentioned above and includes all interferenceterms. We give examples of total and differential cross sections and discussasymmetries which are due to interference of C=+1 and C=-1 exchangecontributions. These asymmetries can be used to search for odderon effects. Ourmodel is intended to provide all necessary theoretical tools for a detailedexperimental analysis of elastic dipion production for which data exist fromfixed target experiments, from HERA, and are now being collected by LHCexperiments.

We propose a class of scalar models that, once coupled to gravity, lead tocosmologies that smoothly and stably connect an inflationary quasi-de Sitteruniverse to a low, or even zero-curvature, maximally symmetric spacetime in theasymptotic past, strongly violating the null energy condition ($\dot H\gg H^2$)at intermediate times. The models are deformations of the conformal galileonlagrangian and are therefore based on symmetries, both exact and approximate,that ensure the quantum robustness of the whole picture. The resultingcosmological backgrounds can be viewed as regularized extensions of thegalilean genesis scenario, or, equivalently, as `early-time-complete'realizations of inflation. The late-time inflationary dynamics possessesphenomenologically interesting properties: it can produce a largetensor-to-scalar ratio within the regime of validity of the effective fieldtheory and can lead to sizeable equilateral nongaussianities.

Assuming that mass scales arise in nature only via dimensional transmutation,we extend the dimension-less Standard Model by adding vector-like fermionscharged under a new strong gauge interaction. Their non-perturbative dynamicsgenerates a mass scale that is transmitted to the elementary Higgs boson byelectro-weak gauge interactions. In its minimal version the model has the samenumber of parameters as the Standard Model, predicts that the electro-weaksymmetry gets broken, predicts new-physics in the multi-TeV region and iscompatible with all existing bounds, provides two Dark Matter candidates stablethanks to accidental symmetries: a composite scalar in the adjoint of SU(2)_Land a composite singlet fermion; their thermal relic abundance is predicted tobe comparable to the measured cosmological DM abundance. Some models of thistype allow for extra Yukawa couplings; DM candidates remain even if explicitmasses are added.

Dessin d'Enfants on elliptic curves are a powerful way of encodingdoubly-periodic brane tilings, and thus, of four-dimensional supersymmetricgauge theories whose vacuum moduli space is toric, providing an interestinginterplay between physics, geometry, combinatorics and number theory. Wediscuss and provide a partial classification of the situation in genera otherthan one by computing explicit Belyi pairs associated to the gauge theories.Important also is the role of the Igusa and Shioda invariants that generalisethe elliptic $j$-invariant.

We propose a simplified model of dark matter with a scalar mediator toaccommodate the di-photon excess recently observed by the ATLAS and CMScollaborations. Decays of the resonance into dark matter can easily account fora relatively large width of the scalar resonance, while the magnitude of thetotal width combined with the constraint on dark matter relic density lead tosharp predictions on the parameters of the Dark Sector. Under the assumption ofa rather large width, the model predicts a signal consistent with ~300 GeV darkmatter particle in channels with large missing energy. This prediction is notyet severely bounded by LHC Run I searches and will be accessible at the LHCRun II in the jet plus missing energy channel with more luminosity. Ouranalysis also considers astrophysical constraints, pointing out that futuredirect detection experiments will be sensitive to this scenario.

We reformulate Einstein's theory of gravity, isolating the conformal degreeof freedom in a covariant way. This is done by introducing a physical metricdefined in terms of an auxiliary metric and a scalar field appearing throughits first derivatives. The resulting equations of motion split into a tracelessequation obtained through variation with respect to the auxiliary metric and anadditional differential equation for the trace part. As a result the conformaldegree of freedom becomes dynamical even in the absence of matter. We show thatthis extra degree of freedom can mimic cold dark matter.

We take advantage of the Sturm-Liouville eigenvalue problem to analyticallystudy the holographic insulator/superconductor phase transition in the probelimit. The interesting point is that this analytical method can not onlyestimate the most stable mode of the phase transition, but also the secondstable mode. We find that this analytical method perfectly matches with othernumerical methods, such as the shooting method. Besides, we argue that onlyDirichlet boundary condition of the trial function is enough under certaincircumstances, which will lead to a more precise estimation. This relaxationfor the boundary condition of the trial function is first observed in thispaper as far as we know.

We associate vertex operators to space-time diffeomorphisms in flat spacestring theory, and compute their algebra, which is a diffeomorphism algebrawith higher derivative corrections. As an application, we realize theasymptotic symmetry group BMS3 of three-dimensional flat space in terms ofvertex operators on the string worldsheet. This provides an embedding of theBMS3 algebra in a consistent theory of quantum gravity. Higher derivativecorrections vanish asymptotically. An appendix is dedicated to alpha primecorrected algebras in conformal field theory and string theory.

Now that the Higgs boson has been observed by the ATLAS and CMS experimentsat the LHC, the next important step would be to measure accurately itsproperties to establish the details of the electroweak symmetry breakingmechanism. Among the measurements which need to be performed, the determinationof the Higgs self-coupling in processes where the Higgs boson is produced inpairs is of utmost importance. In this paper, we discuss the various processeswhich allow for the measurement of the trilinear Higgs coupling: double Higgsproduction in the gluon fusion, vector boson fusion, double Higgs-strahlung andassociated production with a top quark pair. We first evaluate the productioncross sections for these processes at the LHC with center-of-mass energiesranging from the present $\sqrt s=8$ TeV to $\sqrt s=100$ TeV, and discusstheir sensitivity to the trilinear Higgs coupling. We include the varioushigher order QCD radiative corrections, at next-to-leading order for gluon andvector boson fusion and at next-to-next-to-leading order for associated doubleHiggs production with a gauge boson. The theoretical uncertainties on thesecross sections are estimated. Finally, we discuss the various channels whichcould allow for the detection of the double Higgs production signal at the LHCand the accuracy on the self-coupling that could be ultimately achieved.

We classify possible supersymmetry-preserving relevant, marginal, andirrelevant deformations of unitary superconformal theories in $d \geq 3$dimensions. Our method only relies on symmetries and unitarity. Hence, theresults are model independent and do not require a Lagrangian description. Twounifying themes emerge: first, many theories admit deformations that reside inmultiplets together with conserved currents. Such deformations can lead tomodifications of the supersymmetry algebra by central and non-central charges.Second, many theories with a sufficient amount of supersymmetry do not admitrelevant or marginal deformations, and some admit neither. The classificationis complicated by the fact that short superconformal multiplets display a richvariety of sporadic phenomena, including supersymmetric deformations thatreside in the middle of a multiplet. We illustrate our results with examples indiverse dimensions. In particular, we explain how the classification ofirrelevant supersymmetric deformations can be used to derive known and newconstraints on moduli-space effective actions.