The recursive method of Berends and Giele to compute tree-level gluonamplitudes is revisited using the framework of ten-dimensional superYang-Mills. First we prove that the pure spinor formula to compute SYM treeamplitudes derived in 2010 reduces to the standard Berends-Giele formula fromthe 80s when restricted to gluon amplitudes and additionally determine thefermionic completion. Second, using BRST cohomology manipulations insuperspace, alternative representations of the component amplitudes areexplored and the Bern-Carrasco-Johansson relations among partial treeamplitudes are derived in a novel way. Finally, it is shown how thesupersymmetric components of manifestly local BCJ-satisfying tree-levelnumerators can be computed in a recursive fashion.

We present a three-loop O(g^6) calculation of the difference between theexpectation values of Wilson loops evaluated in N=4 and superconformal N=2supersymmetric Yang-Mills theory with gauge group SU(N) using dimensionalreduction. We find a massive reduction of required Feynman diagrams, leavingonly certain two-matter-loop corrections to the gauge field and associatedscalar propagator. This "diagrammatic difference" leaves a finite resultproportional to the bare propagators and allows the recovery of the zeta(3)term coming from the matrix model for the 1/2 BPS circular Wilson loop in theN=2 theory. The result is valid also for closed Wilson loops of general shape.Comments are made concerning light-like polygons and supersymmetric loops inthe plane and on S^2.

At the Large Hadron Collider, we prove the feasibility to detect pairproduction of the lightest CP-even Higgs boson h of a Type II 2-Higgs DoubletModel through the process q \bar q' --> Vhh (Higgs-strahlung, V=W+-,Z), inpresence of two h --> b \bar b decays. We also show that, through suchproduction and decay channels, one has direct access to the following Higgsself-couplings, thus enabling one to distinguish between a standard and theSupersymmetric version of the above model: lambda_(Hhh) -- which constrains theform of the Higgs potential -- as well as lambda_(W+- H+- h) and lambda_(Z A h)-- which are required by gauge invariance. Unfortunately, such claims cannot beextended to the Minimal Supersymmetric Standard Model, where the extraction ofthe same signals is impossible.

General relativity can be unambiguously formulated with Lorentz, de Sitterand anti-de Sitter tangent groups, which determine the fermionicrepresentations. We show that besides of the Lorentz group only anti-de Sittertangent group is consistent with all physical requirements.

We provide dramatic evidence that `Mellin space' is the natural home forcorrelation functions in CFTs with weakly coupled bulk duals. In Mellin space,CFT correlators have poles corresponding to an OPE decomposition into `left'and `right' sub-correlators, in direct analogy with the factorization channelsof scattering amplitudes. In the regime where these correlators can be computedby tree level Witten diagrams in AdS, we derive an explicit formula for theresidues of Mellin amplitudes at the corresponding factorization poles, and weuse the conformal Casimir to show that these amplitudes obey algebraic finitedifference equations. By analyzing the recursive structure of our factorizationformula we obtain simple diagrammatic rules for the construction of Mellinamplitudes corresponding to tree-level Witten diagrams in any bulk scalartheory. We prove the diagrammatic rules using our finite difference equations.Finally, we show that our factorization formula and our diagrammatic rulesmorph into the flat space S-Matrix of the bulk theory, reproducing the usualFeynman rules, when we take the flat space limit of AdS/CFT. Throughout weemphasize a deep analogy with the properties of flat space scatteringamplitudes in momentum space, which suggests that the Mellin amplitude mayprovide a holographic definition of the flat space S-Matrix.

The production of four bottom quarks is an important benchmark channel forHiggs analyses and searches for new physics at the LHC. We report on thecalculation of the next-to-leading order QCD corrections to the process pp -> banti-b b anti-b + X with the HELAC-NLO automated framework, and present resultsfor inclusive cross sections and differential distributions. We discuss theimpact of the higher-order corrections and, in particular, the effect of thebottom quark mass. In addition, we provide an estimate of the theoreticaluncertainty from the variation of the renormalisation and factorisation scalesand the parton distribution functions. The results are obtained with a newsubtraction formalism for real radiation at next-to-leading order, implementedin the HELAC-DIPOLES package.

We propose a new Skyrme-like model with fields taking values on the sphereS^3 or, equivalently, on the group SU(2). The action of the model contains aquadratic kinetic term plus a quartic term which is the same as that of theSkyrme-Faddeev model. The novelty of the model is that it possess a first orderBogomolny type equation whose solutions automatically satisfy the second orderEuler-Lagrange equations. It also possesses a lower bound on the static energywhich is saturated by the Bogomolny solutions. Such Bogomolny equation isequivalent to the so-called force free equation used in plasma and solarPhysics, and which possesses large classes of solutions. An old result due toChandrasekhar prevents the existence of finite energy solutions for the forcefree equation on the entire tridimensional space R^3. We construct new exactfinite energy solutions to the Bogomolny equations for the case where the spaceis the three-sphere S^3, using toroidal like coordinates.

We consider asymptotically-AdS $n$-dimensional black brane solutions in atheory of gravity coupled to a set of $N$ $p$-form field strengths, in whichthe field strengths carry magnetic charges. For appropriately chosen charges,the metrics are isotropic in the $(n-2)$ transverse directions. However, ingeneral the field strength configurations break the full Euclidean symmetry ofthe $(n-2)$-dimensional transverse space. We then study the linearised equationfor transverse traceless metric perturbations in these backgrounds, and byemploying the Kubo formula we obtain expressions for $\eta/S$, the ratio ofshear viscosity to entropy density. We find that the KSS bound on the ratio$\eta/S$ is generally violated in these solutions. We also extend thediscussion by including also a dilatonic scalar field in the theory, leading tosolutions that are asymptotically Lifshitz with hyperscaling violation.

In this article, we shall develop and formulate two novel viewpoints andproperties concerning the three-point functions at weak coupling in the SU(2)sector of the N = 4 super Yang-Mills theory. One is a double spin-chainformulation of the spin-chain and the associated new interpretation of theoperation of Wick contraction. It will be regarded as a skew symmetric pairingwhich acts as a projection onto a singlet in the entire SO(4) sector, insteadof an inner product in the spin-chain Hilbert space. This formalism allows usto study a class of three-point functions of operators built upon more generalspin-chain vacua than the special configuration discussed so far in theliterature. Furthermore, this new viewpoint has the signicant advantage overthe conventional method: In the usual "tailoring" operation, the Wickcontraction produces inner products between off-shell Bethe states, whichcannot be in general converted into simple expressions. In contrast, ourprocedure directly produces the so-called partial domain wall partitionfunctions, which can be expressed as determinants. Using this property, wederive simple determinantal representation for a broader class of three-pointfunctions. The second new property uncovered in this work is the non-trivialidentity satisfied by the three-point functions with monodromy operatorsinserted. Generically this relation connects three-point functions of differentoperators and can be regarded as a kind of Schwinger-Dyson equation. Inparticular, this identity reduces in the semiclassical limit to the trivialityof the product of local monodromies around the vertex operators, which played acrucial role in providing all important global information on the three-pointfunction in the strong coupling regime. This structure may provide a key to theunderstanding of the notion of "integrability" beyond the spectral level.