It is shown that the inflationary era in early universe is realized due tothe effect of backreaction of quantized matter fields. In fact we start byquantizing a free scalar field in the Friedmann-Robertson-Walker space-time,and the field is fluctuating quantum mechanically around the bottom of the masspotential. We then obtain the vacuum expectation value of the energy density ofthe scalar field as a functional of the scale factor $a(t)$ of the universe. Byplugging it into the Einstein equation, a self-consistent equation isestablished in which the matter fields determine the time evolution of theuniverse. We solve this equation by setting few conditions and find thefollowing solution: the universe expands \`{a} la de Sitter with e-foldingnumber $\gtrsim 60$ and then it turns to shrink with a decreasing Hubbleparameter $H(t)$ which rapidly goes to zero.

We consider quark-gluon plasma with chemical potential and studyrenormalization group flows of transport coefficients in the framework ofgauge/gravity duality. We first study them using the flow equations and comparethe results with hydrodynamic results by calculating the Green functions on thearbitrary slice. Two results match exactly. Transport coefficients at arbitraryscale is ontained by calculating hydrodynamics Green functions. When eithermomentum or charge vanishes, transport coefficients decouple from each other.

We assess the question whether the SLED (Supersymmetric Large ExtraDimensions) model admits phenomenologically viable solutions with 4D maximalsymmetry. We take into account a finite brane width and a scale invariance (SI)breaking dilaton-brane coupling, both of which should be included in arealistic setup. Provided that the microscopic size of the brane is not tunedmuch smaller than the fundamental bulk Planck length, we find that either the4D curvature or the size of the extra dimensions is unacceptably large. Sincethis result is independent of the dilaton-brane couplings, it provides thebiggest challenge to the SLED program. In addition, to clarify its potential with respect to the cosmologicalconstant problem, we infer the amount of tuning on model parameters required toobtain a sufficiently small 4D curvature. A first answer was recently given in[arXiv:1508.01124], showing that 4D flat solutions are only ensured in the SIcase by imposing a tuning relation, even if a brane-localized flux is included.In this companion paper, we find that the tuning can in fact be avoided forcertain SI breaking brane-dilaton couplings, but only at the price of worseningthe phenomenological problem. Our results are obtained by solving the full coupled Einstein-dilaton systemin a completely consistent way. The brane width is implemented using awell-known ring regularization. In passing, we note that for the couplingsconsidered here the results of [arXiv:1508.01124] (which only treatedinfinitely thin branes) are all consistently recovered in the thin brane limit,and how this can be reconciled with the concerns about their correctness,recently brought up in [arXiv:1509.04201].

In this paper we explore the possibility of a pseudoscalar resonance toaccount for the 750 GeV diphoton excess observed both at ATLAS and at CMS. Weanalyze the ingredients needed from the low energy perspective to obtain asufficiently large diphoton rate to explain the signal while avoidingconstraints from other channels. Additionally, we point out composite Higgsmodels in which one can naturally obtain a pseudoscalar at the 750 GeV massscale and we estimate the pseudoscalar couplings to standard model particlesthat one would have in such models. A generic feature of models that canexplain the excess is the presence of new particles in addition to the 750 GeVstate. Finally, we note that due to the origin of the coupling of the resonanceto photons, one expects to see comparable signals in the $Z\gamma$, $ZZ$, and$WW$ channels.

We study the supersymmetric tensor hierarchy of pure (gauged) N=2,d=4,5,6supergravity and compare them with those of the pure, ungauged, theories(worked out by Gomis and Roest for d=5) and the predictions of the Kac-Moodyapproach made by Kleinschmidt and Roest. We find complete agreement in theungauged case but we also find that, after gauging, new Stueckelberg symmetriesreduce the number of independent "physical" top-forms. The analysis has to beperformed to all orders in fermion fields. We discuss the construction of the worldvolume effective actions for thep-branes which are charged with respect to the (p+1)-form potentials and therelations between the tensor hierarchies and p-branes upon dimensionalreduction.

We study consequences of the Kawai-Lewellen-Tye (KLT) relations applied totree amplitudes in toroidal compactifications of string theory to fourdimensions. The closed string tree amplitudes with massless external statesrespect a global SU(4)xSU(4) symmetry, which is enhanced to the SU(8)R-symmetry of N=8 supergravity in the field theory limit. Our analysis focuseson two aspects: (i) We provide a detailed account of the simplestSU(8)-violating amplitudes. We classify these processes and derive explicitsuperamplitudes for all local 5- and 6-point operators with SU(4)xSU(4)symmetry at order alpha'^3. Their origin is the dilatonic operator exp(-6 phi)R^4 in the closed-string effective action. (ii) We expand the 6-point closedstring tree amplitudes to order alpha'^3 and use two different methods toisolate the SU(8)-singlet contribution from exp(-6 phi) R^4. This allows us toextract the matrix elements of the unique SU(8)-invariant supersymmetrizationof R^4. Their single-soft scalar limits are non-vanishing. This demonstratesthat the N=8 supergravity candidate counterterm R^4 is incompatible withcontinuous E_7(7) symmetry. From the soft scalar limits, we reconstruct toquadratic order the SU(8)-invariant function of scalars that multiplies R^4,and show that it satisfies the Laplace eigenvalue equation derived recentlyfrom supersymmetry and duality constraints.

The first measurement of the charged component of the underlying event usingthe novel "jet-area/median" approach is presented for proton-proton collisionsat centre-of-mass energies of 0.9 and 7 TeV. The data were recorded in 2010with the CMS experiment at the LHC. A new observable, sensitive to softparticle production, is introduced and investigated inclusively and as afunction of the event scale defined by the transverse momentum of the leadingjet. Various phenomenological models are compared to data, with and withoutcorrections for detector effects. None of the examined models describe the datasatisfactorily.

We propose a small extenion of the minimal gauge mediation through thecombination of extended gauge mediation and conformal sequestering. We showthat the focus point supersymmetry can be realized naturally, and thefine-tuning is signifcantly reduced compared to the minimal gauge mediation andextended gauge mediation without focus point. The Higgs boson mass is around125 GeV, the gauginos remain light, and the gluino is likely to be detected atthe next run of the LHC. However, the multi-TeV squarks is out of the reach ofthe LHC. The numerical calculation for finetuning shows that this model remainsnatural.

We derive the sum rule for the spectral function of the stress-energy tensorin the bulk (uniform dilatation) channel in a general class of strongly coupledfield theories. This class includes theories holographically dual to a theoryof gravity coupled to a single scalar field, representing the operator of thescale anomaly. In the limit when the operator becomes marginal, the sum rulecoincides with that in QCD. Using the holographic model, we verify explicitlythe cancellation between large and small frequency contributions to thespectral integral required to satisfy the sum rule in such QCD-like theories.

We investigate the non-Pauli-Fierz(nPF) theory, a linearized massive gravitywith a generic graviton mass term, which has been ignored due to a ghost in itsspectrum and the resultant loss of unitarity. We first show that it is possibleto use the Lee-Wick mechanism, a unitarization through the decay of a ghost, inorder to handle the sixth mode ghost of nPF, and then check for the quantumconsistency. Once proven to be consistent, nPF could become a viable candidatefor a large distance modification of gravity, because it naturally solves theintrinsic problems that most dark energy/modified gravity models suffer from:It smoothly converges to general relativity at short distances, and the smallgraviton mass necessary to modify gravity at large scales can be stable underthe radiative corrections from the minimal gravity-to-matter coupling.