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 present the universal one-loop effective action for all operators ofdimension up to six obtained by integrating out massive, non-degeneratemultiplets. Our general expression may be applied to loops of heavy fermions orbosons, and has been checked against partial results available in theliterature. The broad applicability of this approach simplifies one-loopmatching from an ultraviolet model to a lower-energy effective field theory(EFT), a procedure which is now reduced to the evaluation of a combination ofmatrices in our universal expression, without any loop integrals to evaluate.We illustrate the relationship of our results to the Standard Model (SM) EFT,using as an example the supersymmetric stop and sbottom squark Lagrangian andextracting from our universal expression the Wilson coefficients ofdimension-six operators composed of SM fields.

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.

We study the structure constants of the ${\cal N}=1$ beta deformed theoryperturbatively and at strong coupling. We show that the planar one loopcorrections to the structure constants of single trace gauge invariantoperators in the scalar sector is determined by the anomalous dimensionHamiltonian. This result implies that 3 point functions of the chiral primariesof the theory do not receive corrections at one loop. We then study thestructure constants at strong coupling using the Lunin-Maldacena geometry. Weexplicitly construct the supergravity mode dual to the chiral primary withthree equal U(1) R-charges in the Lunin-Maldacena geometry. We show that the 3point function of this supergravity mode with semi-classical statesrepresenting two other similar chiral primary states but with large U(1)charges to be independent of the beta deformation and identical to that foundin the $AdS_5\times S^5$ geometry. This together with the one-loop resultindicate that these structure constants are protected by a non-renormalizationtheorem. We also show that three point function of U(1) R-currents withclassical massive strings is proportional to the R-charge carried by the stringsolution. This is in accordance with the prediction of the R-symmetry Wardidentity.

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.