In a large class of models for Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs),the WIMP mass $M$ lies far above the weak scale $m_W$. This work identifiesuniversal Sudakov-type logarithms $\sim \alpha \log^2 (2\,M/m_W)$ that spoilthe naive convergence of perturbation theory for annihilation processes. Aneffective field theory (EFT) framework is presented, allowing the systematicresummation of these logarithms. Another impact of the large separation ofscales is that a long-distance wave-function distortion from electroweak bosonexchange leads to observable modifications of the cross section. Carefulaccounting of momentum regions in the EFT allows the rigorously disentanglementof this so-called Sommerfeld enhancement from the short distance hardannihilation process. The WIMP is modeled as a heavy-particle field, while thelight, energetic, final-state electroweak gauge bosons are treated as soft andcollinear fields. Hard matching coefficients are computed at renormalizationscale $\mu \sim 2\,M$, then evolved down to $\mu \sim m_W$, where electroweaksymmetry breaking is incorporated and the matching onto the relevant quantummechanical Hamiltonian is performed. The example of an $SU(2)_W$ triplet scalardark matter candidate annihilating to line photons is used for concreteness,allowing the numerical exploration of the impact of next-to-leading ordercorrections and log resummation. For $M \simeq 3$ TeV, the resummed Sommerfeldenhanced cross section is reduced by a factor of $\sim 3$ with respect to thetree-level fixed order result.

We exploit offshell regions in the process $e^+e^-\rightarrow W^+W^-b\bar{b}$to gain access to the top-quark width. Working at next-to-leading order in QCDwe show that carefully selected ratios of offshell regions to onshell regionsin the reconstructed top and antitop invariant mass spectra are,\emph{independently} of the coupling $g_{tbW}$, sensitive to the top-quarkwidth. We explore this approach for different centre of mass energies andinitial-state beam polarisations at $e^+e^-$ colliders and briefly comment onthe applicability of this method for a measurement of the top-quark width atthe LHC.

Recently we showed how a non-local Nambu-Jona-Lasinio model comes out fromQCD in the low-energy limit. In this way, it is possible to fix all the freeparameters of the model with physical ones. We use this approach to derive alocal limit to the Nambu-Jona-Lasinio model with the parameters those obtainedfrom QCD in order to fix the physical parameters of $\rho$ condensation. $\rho$condensation is a consequence of the highly non-trivial behavior of the QCDvacuum in presence a very strong magnetic field giving rising tosuperconductive behavior in quark matter. Determination of the properparameters for this state can be an important helpful guide to identify itexperimentally.

We study the structure constants of the ${\cal N}=1$ beta deformed theoryperturbatively and at strong coupling. We show that the planar one loopcorrections to the structure constants of single trace gauge invariantoperators in the scalar sector is determined by the anomalous dimensionHamiltonian. This result implies that 3 point functions of the chiral primariesof the theory do not receive corrections at one loop. We then study thestructure constants at strong coupling using the Lunin-Maldacena geometry. Weexplicitly construct the supergravity mode dual to the chiral primary withthree equal U(1) R-charges in the Lunin-Maldacena geometry. We show that the 3point function of this supergravity mode with semi-classical statesrepresenting two other similar chiral primary states but with large U(1)charges to be independent of the beta deformation and identical to that foundin the $AdS_5\times S^5$ geometry. This together with the one-loop resultindicate that these structure constants are protected by a non-renormalizationtheorem. We also show that three point function of U(1) R-currents withclassical massive strings is proportional to the R-charge carried by the stringsolution. This is in accordance with the prediction of the R-symmetry Wardidentity.

We consider thermal production mechanisms of self-interacting dark matter inmodels with gauged $Z_3$ symmetry. A complex scalar dark matter is stabilizedby the $Z_3$, that is the remnant of a local dark $U(1)_d$. Light dark matterwith large self-interaction can be produced from thermal freeze-out in thepresence of SM-annihilation, SIMP and/or forbidden channels. We show that darkphoton and/or dark Higgs should be relatively light for unitarity and thenassist the thermal freeze-out. We identify the constraints on the parameterspace of dark matter self-interaction and mass in cases that one or some of thechannels are important in determining the relic density.

We present analytical expressions for the 31 five-particle phase-space masterintegrals in massless QCD as an $\epsilon$-series with coefficients beingmultiple zeta values of weight up to 12. In addition, we provide computer codefor the Monte-Carlo integration in higher dimensions, based on the RAMBOalgorithm, that has been used to numerically cross-check the obtained resultsin 4, 6, and 8 dimensions.