We describe and test a nonperturbatively improved single-plaquette latticeaction for 4-d SU(2) and SU(3) pure gauge theory, which suppresses largefluctuations of the plaquette, without requiring the naive continuum limit forsmooth fields. We tune the action parameters based on torelon masses inmoderate cubic physical volumes, and investigate the size of cut-off effects inother physical quantities, including torelon masses in asymmetric spatialvolumes, the static quark potential, and gradient flow observables. In 2-d O(N)models similarly constructed nearest-neighbor actions have led to a drasticreduction of cut-off effects, down to the permille level, in a wide variety ofphysical quantities. In the gauge theories, we find significant reduction oflattice artifacts, and for some observables, the coarsest lattice result isvery close to the continuum value. We estimate an improvement factor of 40compared to using the Wilson gauge action to achieve the same statisticalaccuracy and suppression of cut-off effects. The simplicity of the gauge actionmakes it amenable for dynamical fermion simulations.

The simplest extension of the SM that generally introduces new sources offlavour and CP violation as well as right-handed currents is the addition of aU(1) gauge symmetry to the SM gauge group. If the corresponding heavy gaugeboson Z' mediates FCNC processes in the quark sector at tree-level, these newphysics contributions imply a pattern of deviations from SM expectations forFCNC processes depending only on Z' couplings to fermions and on its mass. Thisimplies stringent correlations between Delta F=2 and Delta F=1 observableswhich govern the landscape of the allowed parameter space for Z'-models.Anticipating the Flavour Precision Era (FPE) ahead of us we illustrate this bysearching for allowed oases in this landscape assuming significantly smalleruncertainties in CKM and hadronic parameters than presently available. To thisend we analyze Delta F=2 observables in K^0-bar K^0 and B^0_{s,d}-bar B^0_{s,d}systems and rare K and B decays including both left-handed and right-handedZ'-couplings to quarks in various combinations. We identify a number ofcorrelations between various flavour observables that could test anddistinguish these different Z' scenarios. The important role of b->s l^+ l^-and b->s nu bar nu transitions in these studies is emphasized. Imposing theexisting flavour constraints, a rich pattern of deviations from the SMexpectations in B_{s,d} and K meson systems emerges provided M_Z'<3 TeV. Whilefor M_Z'>5 TeV Z' effects in rare B_{s,d} decays are found typically below 10%and hard to measure even in the FPE, K->pi nu bar nu and K_L-> pi^0 l^+ l^-decays provide an important portal to scales beyond those explored by the LHC.We apply our formalism to NP scenarios with induced flavour changing neutralZ-couplings to quarks. We find that in the case of B_d and K decays, but notB_s decays, such Z-couplings still allow for sizable departures from the SM.

The results of searches for new physics in events with two same-sign isolatedleptons, hadronic jets, and missing transverse energy in the final state arepresented. The searches use an integrated luminosity of 35 inverse picobarns ofpp collision data at a centre-of-mass energy of 7 TeV collected by the CMSexperiment at the LHC. The observed numbers of events agree with the standardmodel predictions, and no evidence for new physics is found. To facilitate theinterpretation of our data in a broader range of new physics scenarios,information on our event selection, detector response, and efficiencies isprovided.

The vectorial holographic correspondences between higher-spin theories inAdS$_5$ and free vector models on the boundary are extended to the cases wherethe latter is described by free massless spin-$j$ field. The dual higher-spintheory in the bulk does not include gravity and can only be defined on rigidAdS$_5$ background with $S^4$ boundary. We discuss various properties of theserather special higher-spin theories and calculate their one-loop free energies.We show that the result is proportional to the same quantity for spin-$j$doubleton treated as if it is a AdS$_5$ field. Finally, we consider even morespecial case where the boundary theory itself is given by an infinite tower ofmassless higher-spin fields.

We derive the leading g_s perturbation of the SUGRA fields generated by asupersymmetric configuration of respectively 1, 2 or 4 D3-branes intersectingat an arbitrary angle via the computation of the string theory disk scatteringamplitude of one massless NSNS field interacting with open strings stretchedbetween the branes. The configuration with four branes is expected to berelevant for black hole microstate counting in four dimensions.

We study supersymmetric intersections of NS5-, D6- and D8-branes in type IIAstring theory. We focus on the supergravity description of this system andidentify a "near horizon" limit in which we recover the recently classifiedsupersymmetric seven-dimensional AdS solutions of massive type IIAsupergravity. Using a consistent truncation to seven-dimensional gaugedsupergravity we construct a universal supersymmetric deformation of these AdSvacua. In the holographic dual six-dimensional (1,0) superconformal fieldtheory this deformation describes a universal RG flow on the tensor branch ofthe vacuum moduli space triggered by a vacuum expectation value for a protectedscalar operator of dimension four.

A search for exclusive or quasi-exclusive W(+)W(-) production byphoton-photon interactions, pp to p(*)W(+)W(-)p(*), at sqrt(s) = 7 TeV isreported using data collected by the CMS detector with an integrated luminosityof 5.05 inverse femtobarns. Events are selected by requiring a mu(+/-)e(-/+)vertex with no additional associated charged tracks and dilepton transversemomentum pt(mu(+/-)e(-/+)) > 30 GeV. Two events passing all selectionrequirements are observed in the data, compared to a standard model expectationof 2.2 +/- 0.4 signal events with 0.84 +/- 0.15 background. The tail of thedilepton pt distribution is studied for deviations from the standard model. Noevents are observed with pt > 100 GeV. Model-independent upper limits arecomputed and compared to predictions involving anomalous quartic gaugecouplings. The limits on the parameters a[W,(0,C)]/Lambda^2 with a dipole formfactor and an energy cutoff Lambda(cutoff) = 500 GeV are of the order of 10E-4.

We study the prospects of observing the non-resonant di-Higgs pair productionin the Standard Model (SM) at the high luminosity run of the 14 TeV LHC(HL-LHC), upon combining multiple final states chosen on the basis of theiryield and cleanliness. In particular, we consider the $b\bar{b}\gamma \gamma,b\bar{b} \tau^+ \tau^-, b\bar{b} WW^*, WW^*\gamma \gamma$ and $4W$ channelsmostly focusing on final states with photons and/or leptons and study 11 finalstates. We employ multivariate analyses to optimise the discrimination betweensignal and backgrounds and find it performing better than simple cut-basedanalyses. The various differential distributions for the Higgs pair productionhave non-trivial dependencies on the Higgs self-coupling ($\lambda_{hhh}$). Wethus explore the implications of varying $\lambda_{hhh}$ for the most sensitivesearch channel for the double Higgs production, \textit{viz.},$b\bar{b}\gamma\gamma$. The number of signal events originating from SMdi-Higgs production in each final state is small and for this reasonmeasurement of differential distributions may not be possible. Furthermore, weconsider various physics beyond the standard model scenarios to quantify theeffects of contamination while trying to measure the SM di-Higgs signals indetail. In particular, we study generic resonant heavy Higgs decays to a pairof SM-like Higgs bosons or to a pair of top quarks, heavy pseudoscalar decayingto an SM-like Higgs and a $Z$-boson, charged Higgs production in associationwith a top and a bottom quark and also various well-motivated supersymmetricchannels. We set limits on the cross-sections for the aforementioned newphysics scenarios, above which these can be seen as excesses over the SMbackground and affect the measurement of Higgs quartic coupling. We alsodiscuss the correlations among various channels which can be useful to identifythe new physics model.

We study the contribution of new sets of two-loop Barr-Zee type diagrams tothe anomalous magnetic moment of the muon within the two-Higgs-doublet modelframework. We show that some of these contributions can be quite sizeable for alarge region of the parameter space and can significantly reduce, and in somecases even explain, the discrepancy between the theoretical prediction and theexperimentally measured value of this observable. Analytical expressions aregiven for all the calculations performed in this work.

We consider states of holographic conformal field theories constructed byadding sources for local operators in the Euclidean path integral, with the aimof investigating the extent to which arbitrary bulk coherent states can berepresented by such Euclidean path-integrals in the CFT. We construct theassociated dual Lorentzian spacetimes perturbatively in the sources. Extendingearlier work, we provide explicit formulae for the Lorentzian fields to firstorder in the sources for general scalar field and metric perturbations inarbitrary dimensions. We check the results by holographically computing theLorentzian one-point functions for the sourced operators and comparing with adirect CFT calculation. We present evidence that at the linearized level,arbitrary bulk initial data profiles can be generated by an appropriate choiceof Euclidean sources. However, in order to produce initial data that is verylocalized, the amplitude must be taken small at the same time otherwise therequired sources diverge, invalidating the perturbative approach.