The R*-operation by Chetyrkin, Tkachov, and Smirnov is a generalisation ofthe BPHZ R-operation, which subtracts both ultraviolet and infrared divergencesof euclidean Feynman graphs with non-exceptional external momenta. It can beused to compute the divergent parts of such Feynman graphs from products ofsimpler Feynman graphs of lower loops. In this paper we extend the R*-operationto Feynman graphs with arbitrary numerators, including tensors. We also providea novel way of defining infrared counterterms which closely resembles thedefinition of its ultraviolet counterpart. We further express both infrared andultraviolet counterterms in terms of scaleless vacuum graphs with a logarithmicdegree of divergence. By exploiting symmetries, integrand and integralrelations, which the counterterms of scaleless vacuum graphs satisfy, we canvastly reduce their number and complexity. A FORM implementation of this methodwas used to compute the five loop beta function in QCD for a general gaugegroup. To illustrate the procedure, we compute the poles in the dimensionalregulator of all top-level propagator graphs at five loops in four dimensionalphi^3 theory.

We extract the light-cone wavefunctions of the rho meson using the HERA dataon diffractive rho photoproduction. We find good agreement with predictions forthe distribution amplitude based on QCD sum rules and from the lattice. We alsofind that the data prefer a transverse wavefunction with enhanced end-pointcontributions.

One of the most important questions in the Bagger-Lambert-Gustavsson (BLG)theory of multiple M2-branes is the choice of the Lie 3-algebra. The Lie3-algebra should be chosen such that the corresponding BLG model is unitary andadmits fuzzy 3-sphere as a solution. In this paper we propose another newcondition: the Lie 3-algebras of use must be connected to the semisimple Liealgebras describing the gauge symmetry of D-branes via a certain reductioncondition. We show that this reduction condition leads to a naturalgeneralization of the Cartan-Weyl 3-algebras introduced in arXiv:1004.1397.Similar to a Cartan-Weyl 3-algebra, a generalized Cartan-Weyl 3-algebraprocesses a set of step generators characterized by non-degenerate roots.However, its Cartan subalgebra is non-abelian in general. We give reasons whyhaving a non-abelian Cartan subalgebra may be just right to allow for fuzzy3-sphere solution in the corresponding BLG models. We propose that generalizedCartan-Weyl 3-algebras is the right class of metric Lie 3-algebras to be usedin the BLG theory.

In this paper we show that in addition to the known minimal surfaces whichappear in the literature for computing the entanglement entropy there are otherminimal surfaces with non-zero extrinsic curvature. We use the approach ofregularization procedure for computing the quadratic and cubic curvatureinvariants on manifolds with squashed cones. The results can be used to findthe leading and universal terms of the holographic entanglement entropy tounderstand which solution corresponds to the actual minimal surface.

We study ${\cal N}=2$ compactifications of $E_8\times E_8$ heterotic stringtheory on orbifolds of $K3 \times T^2$ by $g'$ which acts as an $\mathbb{Z}_N$automorphism of $K3$ together with a$1/N$ shift on a circle of $T^2$. Theorbifold action $g'$ corresponds to the $26$ conjugacy classes of the Mathieugroup $M_{24}$. We show that for the standard embedding the new supersymmetricindex for these compactifications can always be decomposed into the ellipticgenus of $K3$ twisted by $g'$. The difference in one-loop corrections to thegauge couplings are captured by automorphic forms obtained by the theta liftsof the elliptic genus of $K3$ twisted by $g'$. We work out in detail the casefor which $g'$ belongs to the equivalence class $2B$. We then investigate allthe non-standard embeddings for$K3$ realized as a $T^4/\mathbb{Z}_\nu$ orbifoldwith $\nu = 2, 4$ and $g'$ the $2A$ involution. We show that for non-standardembeddings the new supersymmetric index as well as the difference in one-loopcorrections to the gauge couplings are completely characterized by theinstanton numbers of the embeddings together with the difference in number ofhypermultiplets and vector multiplets in the spectrum.

The results of an analysis of turbulent pipe flow based on a Karhunen-Lo`evedecomposition are presented. The turbulent flow is generated by a directnumerical simulation of the Navier-Stokes equations using a spectral elementalgorithm at a Reynolds number Re_\tau=150. This simulation yields a set ofbasis functions that captures 90% of the energy after 2,453 modes. Theeigenfunctions are categorised into two classes and six subclasses based ontheir wavenumber and coherent vorticity structure. Of the total energy, 81% isin the propagating class, characterised by constant phase speeds; the remainingenergy is found in the non propagating subclasses, the shear and roll modes.The four subclasses of the propagating modes are the wall, lift, asymmetric,and ring modes. The wall modes display coherent vorticity structures near thewall, the lift modes display coherent vorticity structures that lift away fromthe wall, the asymmetric modes break the symmetry about the axis, and the ringmodes display rings of coherent vorticity. Together, the propagating modes forma wave packet, as found from a circular normal speed locus. The energy transfermechanism in the flow is a four step process. The process begins with energybeing transferred from mean flow to the shear modes, then to the roll modes.Energy is then transfer ed from the roll modes to the wall modes, and theneventually to the lift modes. The ring and asymmetric modes act as catalyststhat aid in this four step energy transfer. Physically, this mechanism showshow the energy in the flow starts at the wall and then propagates into theouter layer.

We construct a family of supersymmetric solutions to AdS supergravity inthree dimensions, that correspond to type IIB seven branes wrapped on aninternal S3xT4. These solutions are generalizations of the three dimensionalGoedel universe and have closed timelike curves. We propose an enhancon-likemechanism for excising the closed timelike curve region by including theeffects of additional light degrees of freedom. These take the form oftensionless 7-brane probes, effectively described through the backreaction of asmeared domain wall. The absence of closed timelike curves in the asymptoticAdS3 geometries obtained in this way is shown to be equivalent to a unitaritybound in the dual CFT, known as the stringy exclusion principle.

A search for new physics is performed using events with isolated same-signleptons and at least two bottom-quark jets in the final state. Results arebased on a sample of proton-proton collisions collected at a center-of-massenergy of 8 TeV with the CMS detector and corresponding to an integratedluminosity of 10.5 inverse femtobarns. No excess above the standard modelbackground is observed. Upper limits are set on the number of events fromnon-standard-model sources and are used to constrain a number of new physicsmodels. Information on acceptance and efficiencies is also provided so that theresults can be used to confront an even broader class of new physics models.

We explore the high-dimensional chaotic dynamics of the Lorenz-96 model bycomputing the variation of the fractal dimension with system parameters. TheLorenz-96 model is a continuous in time and discrete in space model firstproposed by Edward Lorenz to study fundamental issues regarding the forecastingof spatially extended chaotic systems such as the atmosphere. First, we explorethe spatiotemporal chaos limit by increasing the system size while holding themagnitude of the external forcing constant. Second, we explore the strongdriving limit by increasing the external forcing while holding the system sizefixed. As the system size is increased for small values of the forcing we finddynamical states that alternate between periodic and chaotic dynamics. Thewindows of chaos are extensive, on average, with relative deviations fromextensivity on the order of 20%. For intermediate values of the forcing we findchaotic dynamics for all system sizes past a critical value. The fractaldimension exhibits a maximum deviation from extensivity on the order of 5% forsmall changes in system size and decreases non-monotonically with increasingsystem size. The length scale describing the deviations from extensivity andthe natural chaotic length scale are approximately equal in support of thesuggestion that deviations from extensivity are due to the addition of chaoticdegrees of freedom as the system size is increased. As the forcing is increasedat constant system size the fractal dimension exhibits a power-law dependence.The power-law behavior is independent of the system size and quantifies thedecreasing size of chaotic degrees of freedom with increased forcing which wecompare with spatial features of the patterns.