We analyze the potential sensitivity of a search for $e\rightarrow\tau$conversion at a proposed electron-ion collider (EIC) facility. To that end, wecalculate the cross sections for $e\rightarrow\tau$ events in a leptoquarkframework assuming that the leptoquark masses are on the order of severalhundred GeV or more. Given present limits on leptoquarks from direct searchesat HERA and rare decay processes, an EIC sensitive to 0.1 fb $e\rightarrow\tau$cross sections could probe previously unexplored regions of parameter space forthese lepton flavor violating events (assuming 90 GeV center-of-mass energy and10 fb$^{-1}$ integrated luminosity). Depending on the species of leptoquark andflavor structure of the couplings, an EIC search could surpass the HERA andrare process sensitivity to $e\rightarrow\tau$ conversion amplitudes by as muchas an order of magnitude or more. We also derive updated limits on quarkflavor-diagonal LFV leptoquark interactions using the most recent BaBar$\tau\rightarrow e\gamma$ search. We find that limits from an EIC$e\rightarrow\tau$ search could be competitive with the most recent$\tau\rightarrow e\gamma$ limit for a subset of the quark flavor-diagonalleptoquark couplings. Using an SU(5) GUT model in which leptoquark couplingsare constrained by the neutrino masses and mixing, we illustrate how observableleptoquark-induced $e\rightarrow\tau$ conversion can be consistent withstringent LFV limits imposed by $\mu\rightarrow e\gamma$ and $\mu\rightarrow e$conversion searches.

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.

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 study signatures of R-parity violation in the production of supersymmetricparticles at the LHC, and the subsequent decay of the lightest neutralino beingthe end product of a supersymmetric cascade decay. In doing so, we payparticular attention to the possible flavour structure of the operators, andhow one may discriminate between different possibilities. A neutralino LSPwould couple to all quarks and leptons and a comparative study of its decaysprovides an optimal channel for the simultaneous study of all 45 R-violatingoperators. By studying the expected signals from all these operators, wedemonstrate the ability to understand whether more than one coupling dominates,and to map the experimental signatures to operator hierarchies that can then becompared against theoretical models of flavour. Detailed comparisons withbackgrounds, including those from MSSM cascade decays are made, using thePYTHIA event simulator.

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 use techniques from soft-collinear effective theory (SCET) to deriverenormalization-group improved predictions for single-particle inclusive (1PI)observables in top-quark pair production at hadron colliders. In particular, westudy the top-quark transverse-momentum and rapidity distributions, theforward-backward asymmetry at the Tevatron, and the total cross section atNLO+NNLL order in resummed perturbation theory and at approximate NNLO in fixedorder. We also perform a detailed analysis of power corrections to the leadingterms in the threshold expansion of the partonic hard-scattering kernels. Weconclude that, although the threshold expansion in 1PI kinematics issusceptible to numerically significant power corrections, its predictions forthe total cross section are in good agreement with those obtained byintegrating the top-pair invariant-mass distribution in pair invariant-masskinematics, as long as a certain set of subleading terms appearing naturallywithin the SCET formalism is included.

We construct maximal supergravity in four dimensions with local scalingsymmetry as deformation of the original Cremmer-Julia theory. The differenttheories which include the standard gaugings are parametrized by an embeddingtensor carrying 56+912 parameters. We determine the form of the possible gaugegroups and work out the complete set of field equations. As a result we obtainthe most general couplings compatible with N=8 supersymmetry in fourdimensions. A particular feature of these theories is the absence of an actionand an additional positive contribution to the effective cosmological constant.Moreover, these gaugings are generically dyonic, i.e. involve simultaneouslyelectric and magnetic vector fields.

We perform a joint analysis of the prediction of composite Higgs models forthe discrepancies of the forward-backward asymmetries of top and bottom quarksat Tevatron and LEP+SLC, respectively. We build a two sector model which can bethought as an effective low energy description of 5D warped models and choosethe quantum numbers of the fermionic resonances to protect the Z-couplings ofthe partially composite Standard Model light quarks. We analyze the crosssection, forward-backward asymmetry and invariant mass distribution of the topanti-top production at Tevatron, as well as the bottom forward-backwardasymmetry and the Z-branching fraction into b-quarks at LEP and SLC, for thetwo sector model. In the region of the parameter space that naturally leads tothe Standard Model spectrum and solves the bottom anomaly, the model improvesthe top forward-backward asymmetry, giving a prediction of up to 10%, andpredicts a small decrease of the $t \bar t$ cross section. It also predictsnon-universal corrections of the Z-couplings to the light quarks of order0.001.

After reviewing the algebraic structures that underlie the geometries of N=2Maxwell-Einstein supergravity theories (MESGT) in five and four dimensions withsymmetric scalar manifolds, we give a unified realization of their threedimensional U-duality groups as spectrum generating quasiconformal groups. Theyare F_{4(4)}, E_{6(2)}, E_{7(-5)}, E_{8(-24)} and SO(n+2,4). Our formulation iscovariant with respect to U-duality symmetry groups of corresponding fivedimensional supergravity theories, which are SL(3,R), SL(3,C), SU*(6), E_{6(6)}and SO(n-1,1)X SO(1,1), respectively. We determine the spherical vectors ofquasiconformal realizations of all these groups twisted by a unitary character.We also give their quadratic Casimir operators and determine their values. Ourwork lays the algebraic groundwork for constructing the unitary representationsof these groups induced by their geometric quasiconformal actions, whichinclude the quaternionic discrete series. For rank 2 cases, SU(2,1) andG_{2(2)}, corresponding to simple N=2 supergravity in four and five dimensions,this program was carried out in arXiv:0707.1669. We also discuss thecorresponding algebraic structures underlying symmetries of matter coupled N=4and N>4 supergravity theories. They lead to quasiconformal realizations ofsplit real forms of U-duality groups as a straightforward extension of thequaternionic real forms.