The Twin Higgs model provides a natural theory for the electroweak symmetrybreaking without the need of new particles carrying the standard model gaugecharges below a few TeV. In the low energy theory, the only probe comes fromthe mixing of the Higgs fields in the standard model and twin sectors. However,an ultraviolet completion is required below ~ 10 TeV to remove residuallogarithmic divergences. In non-supersymmetric completions, new exotic fermionscharged under both the standard model and twin gauge symmetries have to bepresent to accompany the top quark, thus providing a high energy probe of themodel. Some of them carry standard model color, and may therefore be copiouslyproduced at current or future hadron colliders. Once produced, these exoticquarks can decay into a top together with twin sector particles. If the twinsector particles escape the detection, we have the irreducible stop-likesignals. On the other hand, some twin sector particles may decay back into thestandard model particles with long lifetimes, giving spectacular displacedvertex signals in combination with the prompt top quarks. This happens in theFraternal Twin Higgs scenario with typical parameters, and sometimes is evennecessary for cosmological reasons. We study the potential displaced vertexsignals from the decays of the twin bottomonia, twin glueballs, and twinleptons in the Fraternal Twin Higgs scenario. Depending on the details of thetwin sector, the exotic quarks may be probed up to ~ 2.5 TeV at the LHC andbeyond 10 TeV at a future 100 TeV collider, providing a strong test of thisclass of ultraviolet completions.

We discuss a hidden symmetry of a two-dimensional sigma model on a squashedS^3. The SU(2) current can be improved so that it can be regarded as a flatconnection. Then we can obtain an infinite number of conserved non-localcharges and show the Yangian algebra by directly checking the Serre relation.This symmetry is also deduced from the coset structure of the squashed sphere.The same argument is applicable to the warped AdS_3 spaces via double Wickrotations.

Measurements of the production of jets of particles in association with a Zboson in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV are presented, using datacorresponding to an integrated luminosity of 4.6/fb collected by the ATLASexperiment at the Large Hadron Collider. Inclusive and differential jet crosssections in Z events, with Z decaying into electron or muon pairs, are measuredfor jets with transverse momentum pT > 30 GeV and rapidity |y| < 4.4. Theresults are compared to next-to-leading-order perturbative QCD calculations,and to predictions from different Monte Carlo generators based on leading-orderand next-to-leading-order matrix elements supplemented by parton showers.

We investigate the thermal photon production from constant magnetic field ina strongly coupled and anisotropic plasma via the gauge/gravity duality. Thedual geometry with pressure anisotropy is generated from the axion-dilatongravity action introduced by Mateos and Trancancelli and the magnetic field iscoupled to fundamental matters(quarks) through the D3/D7 embeddings. We findthat the photon spectra with different quark mass are enhanced at largefrequency when the photons are emitted parallel to the anisotropic directionwith larger pressure or perpendicular to the magnetic field. However, in theopposite conditions for the emitted directions, the spectra approximatelysaturate isotropic results in the absence of magnetic field. On the other hand,a resonance emerges at moderate frequency for the photon spectrum with heavyquarks when the photons move perpendicular to the magnetic field. The resonanceis more robust when the photons are polarized along the magnetic field. On thecontrary, in the presence of pressure anisotropy, the resonance will besuppressed. There exist competing effects of magnetic field and pressureanisotropy on meson melting in the strongly coupled super Yang-Mills plasma,while we argue that the suppression led by anisotropy may not be applied to thequark gluon plasma.

A $Q$-exact off-shell action is constructed for twisted abelian (2,0) theoryon a Lorentzian six-manifold of the form $M_{1,5} = C\times M_4$, where $C$ isa flat two-manifold and $M_4$ is a general Euclidean four-manifold. Theproperties of this formulation, which is obtained by introducing two auxiliaryfields, can be summarised by a commutative diagram where the Lagrangian and itsstress-tensor arise from the $Q$-variation of two fermionic quantities $V$ and$\lambda^{\mu\nu}$. This completes and extends the analysis in[arXiv:1311.3300].

We investigate the sensitivity of IceCube(-Gen2) to a scalar leptoquarkscenario with couplings only to heavy quark flavors which may be connected tosolving discrepancies in $B$-meson semileptonic decays. We take into account,for the first time, the non-negligible neutrino-gluon cross section induced byleptoquarks, and we systematically account for indirect and direct constraintswhich have been overlooked in previous studies. We conclude that IceCube(-Gen2)can only probe the light LQ regime, already disfavored by the combination offlavor physics constraints, electroweak precision data and the direct searchesat the LHC.

We use 4d ambitwistor string theory to derive new worldsheet formulae fortree-level conformal supergravity amplitudes supported on refined scatteringequations. Unlike the worldsheet formulae for super-Yang-Mills or supergravity,the scattering equations for conformal supergravity are not in general refinedby MHV degree. Nevertheless, we obtain a concise worldsheet formula for anynumber of scalars and gravitons which we lift to a manifestly supersymmetricformula using four types of vertex operators. The theory also contains stateswith non-plane wave boundary conditions and we show that the correspondingamplitudes can be obtained from plane-wave amplitudes by applying momentumderivatives. Such derivatives are subtle to define since the formulae areintrinsically four-dimensional and on-shell, so we develop a method forcomputing momentum derivatives of spinor variables.

We propose the use of lattice field theory for the study of string fieldtheory at the non-perturbative quantum level. We identify many potentialobstacles and examine possible resolutions thereof. We then experiment with ourapproach in the particularly simple case of a one-dimensional linear dilatonand analyse the results.