We study stress tensor correlation functions in four-dimensional conformalfield theories with large $N$ and a sparse spectrum. Theories in this class areexpected to have local holographic duals, so effective field theory in anti-deSitter suggests that the stress tensor sector should exhibit universal,gravity-like behavior. At the linearized level, the hallmark of locality in theemergent geometry is that stress tensor three-point functions $\langleTTT\rangle$, normally specified by three constants, should approach a universalstructure controlled by a single parameter as the gap to higher spin operatorsis increased. We demonstrate this phenomenon by a direct CFT calculation.Stress tensor exchange, by itself, violates causality and unitarity unless thethree-point functions are carefully tuned, and the unique consistent choiceexactly matches the prediction of Einstein gravity. Under some assumptionsabout the other potential contributions, we conclude that this structure isuniversal, and in particular, that the anomaly coefficients satisfy $a\approxc$ as conjectured by Camanho et al. The argument is based on causality of afour-point function, with kinematics designed to probe bulk locality, andinvokes the chaos bound of Maldacena, Shenker, and Stanford.

We show that a certain class of light-like Wilson loops exhibits a Yangiansymmetry at one loop, or equivalently, in an Abelian theory. The Wilson loopswe discuss are equivalent to one-loop MHV amplitudes in N=4 super Yang-Millstheory in a certain kinematical regime. The fact that we find a Yangiansymmetry constraining their functional form can be thought of as the effect ofthe original conformal symmetry associated to the scattering amplitudes in theN=4 theory.

When the cosmological constant is considered to be a thermodynamical variablein black hole thermodynamics, analogous to a pressure, its conjugate variablecan be thought of as a thermodynamic volume for the black hole. In the AdS/CFTcorrespondence this interpretation cannot be applied to the CFT on the boundarybut, from the point of view of the boundary $SU(N)$ gauge theory, varying thecosmological constant in the bulk is equivalent to varying the number of colorsin the gauge theory. This interpretation is examined in the case of$AdS_5\times S^5$, for ${\cal N}=4$ SUSY Yang-Mills at large $N$, and thevariable thermodynamically conjugate to $N$, a chemical potential for color, isdetermined. It is shown that the chemical potential in the high temperaturephase of the Yang-Mills theory is negative and decreases as temperatureincreases, as expected. For spherical black holes in the bulk the chemicalpotential approaches zero as the temperature is lowered below the Hawking-Pagetemperature and changes sign at a temperature that is within one part in athousand of the temperature at which the heat capacity diverges.

We investigate cosmological constraints on phenomenological models withdiscrete gauge symmetries by discussing the radiation of standard modelparticles from Aharonov-Bohm strings. Using intersecting D-brane models in TypeIIA string theory, we demonstrate that Aharonov-Bohm radiation, when combinedwith cosmological observations, imposes constraints on the compactificationscales.

We investigate a strategy to search for light, nearly degenerate higgsinoswithin the natural MSSM at the LHC. We demonstrate that the higgsino mass range$\mu$ in $100-150$ GeV, which is preferred by the naturalness, can be probed at$2\sigma$ significance through the monojet search at 14 TeV HL-LHC with 3000fb$^{-1}$ luminosity. The proposed method can also probe certain region in theparameter space for the lightest neutralino with a high higgsino purity, thatcannot be reached by planned direct detection experiments at XENON-1T(2017).

Many extensions of the standard model (SM) involve new massive particlescharged under the electroweak gauge symmetry. The electroweakly interacting newparticles affect various SM processes through radiative corrections. We discussthe possibility of detecting such new particles based on the precisemeasurement of the SM processes at high energy hadron colliders. It then turnsout that Drell-Yan processes receive radiative corrections from theelectroweakly interacting particles at the level of ${\cal O}$(0.1-10) %. It ishence possible to indirectly search for the Higgsino up to the mass of 400 GeVand the quintet (5-plet) Majorana fermion up to the mass of 1200 GeV at thehigh-luminosity running of the Large Hadron Collider, if the systematicuncertainty associated with the estimation of the SM background becomes lowerthan the statistical one.

We study an anisotropic holographic bottom-up model displaying a quantumphase transition (QPT) between a topologically trivial insulator and anon-trivial Weyl semimetal phase. We analyze the properties of quantum chaos inthe quantum critical region. We do not find any universal property of theButterfly velocity across the QPT. In particular it turns out to be eithermaximized or minimized at the quantum critical point depending on the directionof propagation. We observe that instead of the butterfly velocity, it is thedimensionless information screening length that is always maximized at aquantum critical point. We argue that the null-energy condition (NEC) is theunderlying reason for the upper bound, which now is just a simple combinationof the number of spatial dimensions and the anisotropic scaling parameter.

We extend our study of all-order linearly resummed hydrodynamics in a flatspace~\cite{1406.7222,1409.3095} to fluids in weakly curved spaces. Theunderlying microscopic theory is a finite temperature $\mathcal{N}=4$super-Yang-Mills theory at strong coupling. The AdS/CFT correspondence relatesblack brane solutions of the Einstein gravity in asymptotically \emph{locally}$\textrm{AdS}_5$ geometry to relativistic conformal fluids in a weakly curved4D background. To linear order in the amplitude of hydrodynamic variables andmetric perturbations, the fluid's energy-momentum tensor is computed withderivatives of both the fluid velocity and background metric resummed to allorders. We extensively discuss the meaning of all order hydrodynamics byexpressing it in terms of the memory function formalism, which is also suitablefor practical simulations. In addition to two viscosity functions discussed atlength in refs.~\cite{1406.7222,1409.3095}, we find four curvature inducedstructures coupled to the fluid via new transport coefficient functions. Inref.~\cite{0905.4069}, the latter were referred to as gravitationalsusceptibilities of the fluid. We analytically compute these coefficients inthe hydrodynamic limit, and then numerically up to large values of momenta.