Scattering amplitudes in 4d $\mathcal{N}=4$ super Yang-Mills theory (SYM) canbe described by Grassmannian contour integrals whose form depends on whetherthe external data is encoded in momentum space, twistor space, or momentumtwistor space. After a pedagogical review, we present a new, streamlined proofof the equivalence of the three integral formulations. A similar strategyallows us to derive a new Grassmannian integral for 3d $\mathcal{N}=6$ ABJMtheory amplitudes in momentum twistor space: it is a contour integral in anorthogonal Grassmannian with the novel property that the internal metricdepends on the external data. The result can be viewed as a central steptowards developing an amplituhedron formulation for ABJM amplitudes. Variousproperties of Grassmannian integrals are examined, including boundaryproperties, pole structure, and a homological interpretation of the globalresidue theorems for $\mathcal{N}=4$ SYM.

We investigate the prospects for discovering charginos and neutralinos at afuture $pp$ collider with $\sqrt{s} = 100$ TeV. We focus on models wheresquarks and sleptons are decoupled -- as motivated by the LHC data. Our initialstudy is based on models where Higgsinos form the main component of the LSP and$W$-inos compose the heavier chargino states ($M_2 > \mu$), though it isstraightforward to consider the reverse situation also. We show that in suchscenarios $W$-inos decay into $W^\pm$, $Z$ and $h$ plus neutralinos almostuniversally. In the $W Z$ channel we compare signal and background in variouskinematical distributions. We design simple but effective signal regions forthe trilepton channel and evaluate discovery reach and exclusion limits.Assuming 3000 fb$^{-1}$ of integrated luminosity, $W$-inos could be discovered(excluded) up to 1.1 (1.8) TeV if the spectrum is not compressed.

We construct the gravity dual of three-dimensional, $SU(N_{\textrm{c}})$super Yang-Mills theory with $N_{\textrm{f}}$ flavors of dynamical quarks inthe presence of a non-zero quark density $N_{\textrm{q}}$. The supergravitysolutions include the backreaction of $N_{\textrm{c}}$ color D2-branes and$N_{\textrm{f}}$ flavor D6-branes with $N_{\textrm{q}}$ units of electric fluxon their worldvolume. For massless quarks, the solutions depend non-triviallyonly on the dimensionless combination $\rho=N_{\textrm{c}}^2 N_{\textrm{q}} /\lambda^2 N_{\textrm{f}}^4$, with $\lambda=g_{\textrm{YM}}^2 N_{\textrm{c}}$the 't Hooft coupling, and describe renormalization group flows between thesuper Yang-Mills theory in the ultraviolet and a non-relativistic theory in theinfrared. The latter is dual to a hyperscaling-violating, Lifshitz-likegeometry with dynamical and hyperscaling-violating exponents $z=5$ and$\theta=1$, respectively. If $\rho \ll 1$ then at intermediate energies thereis also an approximate AdS$_4$ region, dual to a conformal Chern-Simons-Mattertheory, in which the flow exhibits quasi-conformal dynamics. At zerotemperature we compute the chemical potential and the equation of state andextract the speed of sound. At low temperature we compute the entropy densityand extract the number of low-energy degrees of freedom. For quarks of non-zeromass $M_{\textrm{q}}$ the physics depends non-trivially on $\rho$ and$M_{\textrm{q}} N_{\textrm{c}}/\lambda N_{\textrm{f}}$.

We construct the T-dual of the Klebanov-Strassler solution on a small regionat the tip of the deformed conifold. The isometry coordinate we choose is thecorrect one to obtain an NS5 brane wrapping a holomorphic curve in Type IIA, asshown by a thorough analysis of the deformed conifold geometry. The shape ofthe locus wrapped by the NS5 brane matches the predictions from the Type IIAbrane engineering construction dual to the $SU(N+M) \times SU(N)$ cascadinggauge theory. The same isometry is then used to T-dualize the solution obtainedby adding backreacted D3 branes to the Klebanov-Strassler solution. Ourconstruction is the first step in a program to test the stability of antibranesin Type IIA backgrounds.

We continue the investigation into non-maximally symmetric compactificationsof the heterotic string. In particular, we consider compactifications where theinternal space is allowed to depend on two or more external directions. Forpreservation of supersymmetry, this implies that the internal space must ingeneral be that of a $Spin(7)$ manifold, which leads to a $1/4$-BPSfour-dimensional supersymmetric perturbative vacuum breaking all but onesupercharge. We find that these solutions allow for internal geometriespreviously excluded by the domain-wall-type solutions, and hence the resultingfour-dimensional superpotential is more generic. In particular, we find aninteresting resemblance to the superpotentials that appear in non-geometricflux compactifications of type II string theory. If the vacua are to be usedfor phenomenological applications, they must be lifted to maximal symmetry bysome non-perturbative or higher-order effect.

We study symmetries of quantum field theories involving topologicallydistinct sectors of the field space. To exhibit these symmetries we definespecial gauge invariant observables, which we call the $qq$-characters. In thecontext of the BPS/CFT correspondence, using these observables, we derive aninfinite set of Dyson-Schwinger-type relations. These relations imply that thesupersymmetric partition functions in the presence of $\Omega$-deformation anddefects obey the Ward identities of two dimensional conformal field theory andits $q$-deformations. The details will be discussed in the companion papers.

Results are presented from a search for the pair-production of heavy quarks,Q Q-bar, that decay exclusively into a top quark and a W or Z boson. The searchis performed using a sample of proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeVcorresponding to an integrated luminosity of 5.0 inverse femtobarns, collectedby the Compact Muon Solenoid experiment. The signal region is defined using asample of events containing one electron or muon, missing transverse momentum,and at least four jets with large transverse momenta, where one jet is likelyto originate from the decay of a bottom quark. No significant excess of eventsis observed with respect to the standard model expectations. Assuming a strongpair-production mechanism, quark masses below 675 (625) GeV decaying into tW(tZ) are excluded at the 95% confidence level.

Photons produced in heavy ion collisions escape virtually unperturbed fromthe surrounding medium, thus representing an excellent probe of the conditionsat the emission point. Using the gauge/gravity duality, we calculate the rateof photon production in an anisotropic, strongly coupled N=4 plasma with Nf<

We apply on-shell and integrability methods that have been developed in thecontext of scattering amplitudes in N=4 SYM theory to tree-level form factorsof this theory. Focussing on the colour-ordered super form factors of thechiral part of the stress-tensor multiplet as an example, we show how tosystematically construct on-shell diagrams for these form factors with theminimal form factor as further building block in addition to the three-pointamplitudes. Moreover, we obtain analytic representations in terms ofGra{\ss}mannian integrals in spinor helicity, twistor and momentum twistorvariables. While Yangian invariance is broken by the operator insertion, wefind that the form factors are eigenstates of the integrable spin-chaintransfer matrix built from the monodromy matrix that yields the Yangiangenerators. Constructing them via the method of R operators allows to introducedeformations that preserve the integrable structure. We finally show that theintegrable properties extend to minimal tree-level form factors of genericcomposite operators as well as certain leading singularities of their n-pointloop-level form factors.

We study a set of examples of holographic duals to theories with spontaneousbreaking of conformal invariance in different dimensions. The geometries aredomain walls interpolating between two AdS spaces, with a non-trivialbackground scalar field dual to a relevant operator. We comment on a subtletyin the low momentum expansion pointed out in arXiv:1304.3051 for the case ofbackground gravity and revise the dynamical gravity results of arXiv:1207.0006,where the dilaton pole was missing in the scalar-scalar and tensor-tensortwo-point functions. We compute the energy-momentum tensor and scalar two-pointfunctions and show that there is indeed a massless dilaton pole.