The increase in annual global investment in biomedical research--reaching US$240 billion in 2010--has resulted in important health dividends for patients and the public. However, much research does not lead to worthwhile achievements, partly because some studies are done to improve understanding of basic mechanisms that might not have relevance for human health. Additionally, good research ideas often do not yield the anticipated results. As long as the way in which these ideas are prioritised for research is transparent and warranted, these disappointments should not be deemed wasteful; they are simply an inevitable feature of the way science works. However, some sources of waste cannot be justified. In this report, we discuss how avoidable waste can be considered when research priorities are set. We have four recommendations. First, ways to improve the yield from basic research should be investigated. Second, the transparency of processes by which funders prioritise important uncertainties should be increased, making clear how they take account of the needs of potential users of research. Third, investment in additional research should always be preceded by systematic assessment of existing evidence. Fourth, sources of information about research that is in progress should be strengthened and developed and used by researchers. Research funders have primary responsibility for reductions in waste resulting from decisions about what research to do.

To generate the minimal neutrino Majorana mass matrix that has a free solarmixing angle and Delta m_sol^2 = 0 it suffices to implement an O(2) symmetry,or one of its subgroups SO(2), Z_N (N>2), or D_N (N>2). This O(2) generalizesthe hidden Z_2^s of lepton mixing and leads in addition automatically to mu-tausymmetry. Flavor-democratic perturbations, as expected e.g. from the Planckscale, then result in tri-bimaximal mixing. We present a minimal model withthree Higgs doublets implementing a type-I seesaw mechanism with a spontaneousbreakdown of the symmetry, leading to large theta_13 and small Delta m_sol^2 =0 due to the particular decomposition of the perturbations under mu-tausymmetry.

We provide an explicit example of how the string winding modes can beincorporated in double field theory. Our guiding case is the closed bosonicstring compactified on a circle of radius close to the self-dual point, wheresome modes with non-zero winding or discrete momentum number become masslessand enhance the $U(1) \times U(1)$ symmetry to $SU(2) \times SU(2)$. We computethree-point string scattering amplitudes of massless and slightly massivestates, and extract the corresponding effective low energy gauge field theory.The enhanced gauge symmetry at the self-dual point and the Higgs-like mechanismarising when changing the compactification radius are examined in detail. Theextra massless fields associated to the enhancement are incorporated into ageneralized frame with $\frac{O(d+3,d+3)}{O(d+3)\times O(d+3)}$ structure,where $d$ is the number of non-compact dimensions. We devise a consistentdouble field theory action that reproduces the low energy string effectiveaction with enhanced gauge symmetry. The construction requires a trulynon-geometric frame which explicitly depends on both the compact coordinatealong the circle and its dual.

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.

We extend the framework of general gauge mediation to cases where themediating fields have a nontrivial spectral function, as might arise fromstrong dynamics. We demonstrate through examples that this setup describes abroad class of possible models of gauge mediated supersymmetry breaking. A mainemphasis is to give general formulas for cross sections for$\sigma(visible\rightarrow hidden)$ in these resonance models. We will alsogive formulas for soft masses, A-terms and demonstrate the framework with aholographic setup.

In the three-dimensional sl(N) Chern-Simons higher-spin theory, we prove thatthe conical surplus and the black hole solution are related by theS-transformation of the modulus of the boundary torus. Then applying themodular group on a given conical surplus solution, we generate a 'SL(2,Z)'family of smooth constant solutions. We then show how these solutions aremapped into one another by coordinate transformations that act non-trivially onthe homology of the boundary torus. After deriving a thermodynamics thatapplies to all the solutions in the 'SL(2,Z)' family, we compute theirentropies and free energies, and determine how the latter transform under themodular transformations. Summing over all the modular images of the conicalsurplus, we write down a (tree-level) modular invariant partition function.

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.

It is assumed that neutrino-nucleon scattering at ultra-high energieseffectively proceeds through excitations of leptoquarks in neutrino-quarksubprocesses. This approach reproduces the behavior of the energy dependence ofthe ultra-high energy neutrino-nucleon scattering cross sections and allows toestimate masses as well as the decay widths of the involved leptoquarks. Forinstance, this leads to the leptoquark mass $1353\pm230$ GeV in a wayindependent on the leptoquark quantum numbers. The discovery potential of theLHC for the leptoquarks is evaluated.