An old conjecture claims that commuting Hamiltonians of the double-ellipticintegrable system are constructed from the theta-functions associated withRiemann surfaces from the Seiberg-Witten family, with moduli treated asdynamical variables and the Seiberg-Witten differential providing thepre-symplectic structure. We describe a number of theta-constant equationsneeded to prove this conjecture for the $N$-particle system. These equationsprovide an alternative method to derive the Seiberg-Witten prepotential and weillustrate this by calculating the perturbative contribution. We provideevidence that the solutions to the commutativity equations are exhausted by thedouble-elliptic system and its degenerations (Calogero and Ruijsenaarssystems). Further, the theta-function identities that lie behind the Poissoncommutativity of the three-particle Hamiltonians are proven.

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 construct contact interactions for bosonic and fermionic point particles.We first relate the resulting theories to classical electrostatics by takingfunctional averages over worldlines whose endpoints are fixed to chargedparticles. Counting those paths which pass through a space-time point $x^{\mu}$gives the static electric field at that point, provided we take the limit wherethe length measured along the worldlines is large. We also investigatecorrections to the classical field that arise beyond leading order in thislimit before constructing a theory of point particles that interact when theirworldlines intersect. We quantise this theory and show that the partitionfunction contains propagator couplings between the endpoints of the particlesbefore discussing how this is related to the worldline formalism of quantumfield theory and general action at a distance theories.

We present a state-of-the-art calculation of the next-to-leading-orderelectroweak corrections to ZZ production, including the leptonic decays of theZ bosons into $\mu^+\mu^-\mathrm{e}^+\mathrm{e}^-$ or $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$final states. We use complete leading-order and next-to-leading-order matrixelements for four-lepton production, including contributions of virtual photonsand all off-shell effects of Z bosons, where the finite Z-boson width is takeninto account using the complex-mass scheme. The matrix elements are implementedinto Monte Carlo programs allowing for the evaluation of arbitrary differentialdistributions. We present integrated and differential cross sections for theLHC at 13 TeV both for an inclusive setup where only lepton identification cutsare applied, and for a setup motivated by Higgs-boson analyses in thefour-lepton decay channel. The electroweak corrections are divided intophotonic and purely weak contributions. The former show the well-knownpronounced tails near kinematical thresholds and resonances; the latter aregenerically at the level of $\sim-5\%$ and reach several $-10\%$ in thehigh-energy tails of distributions. Comparing the results for$\mu^+\mu^-\mathrm{e}^+\mathrm{e}^-$ and $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$ final states,we find significant differences mainly in distributions that are sensitive tothe $\mu^+\mu^-$ pairing in the $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$ final state. Differencesbetween $\mu^+\mu^-\mathrm{e}^+\mathrm{e}^-$ and $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$channels due to interferences of equal-flavour leptons in the final state canreach up to $10\%$ in off-shell-sensitive regions. Contributions induced byincoming photons, i.e. photon-photon and quark-photon channels, are included,but turn out to be phenomenologically unimportant.

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 search for pair-produced third generation scalar leptoquarks is presented,using proton-proton collisions at sqrt(s)= 7 TeV at the LHC. The data wererecorded with the ATLAS detector and correspond to an integrated luminosity of4.7 fb-1. Each leptoquark is assumed to decay to a tau lepton and a b-quarkwith a branching fraction equal to 100%. No statistically significant excessabove the Standard Model expectation is observed. Third generation leptoquarksare therefore excluded at 95% confidence level for masses less than 534 GeV.

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 analyze the general black hole solutions to the four dimensional STU modelrecently constructed by Chow and Compere. We define a dilute gas limit wherethe black holes can be interpreted as excited states of an extremal groundstate. In this limit we express the black hole entropy and the excitationenergy in terms of physical quantities with no need for parametric charges. Wediscuss a dual microscopic CFT description that incorporates all electric andmagnetic charges. This description is recovered geometrically by identificationof a near horizon BTZ region. We construct the subtracted geometry with norestrictions on charges by analyzing the scalar wave equation in the fullgeometry. We determine the matter sources that support the subtracted geometryby studying a scaling limit and show that the general geometry permits a dilutegas description with parameters that we specify.

We examine anomalous dimensions of higher spin currents in the critical O(N)scalar model and the Gross-Neveu model in arbitrary d dimensions. These twomodels are proposed to be dual to the type A and type B Vasiliev theories,respectively. We reproduce the known results on the anomalous dimensions to theleading order in 1/N by using conformal perturbation theory. This work can beregarded as an extension of previous work on the critical O(N) scalars in 3dimensions, where it was shown that the bulk computation for the masses ofhigher spin fields on AdS_4 can be mapped to the boundary one in conformalperturbation theory. The anomalous dimensions of the both theories agree witheach other up to an overall factor depending only on d, and we discuss thecoincidence for d=3 by utilizing N=2 supersymmetry.

We calculate the one-loop contributions to the polarization operator forscalar quantum electrodynamics in different external electromagnetic andgravitational fields. In the case of gravity, de-Sitter space and its differentpatches were considered. It is shown that the Debye mass appears only in thecase of alpha-vacuum in the Expanding Poincare Patch. It can be shown either bydirect computations or by using analytical and casual properties of thede-Sitter space. Also, the case of constant electric field is considered andthe Debye mass is calculated.