We compute quasinormal modes (QNMs) of the metric and gauge fieldperturbations about black branes electrically and magnetically charged in theEinstein-Maxwell-Chern-Simons theory. By the gauge/gravity correspondence, thistheory is dual to a particular class of field theories with a chiral anomaly,in a thermal charged plasma state subjected to a constant external magneticfield, $B$. The QNMs are dual to the poles of the two-point functions of theenergy-momentum and axial current operators, and they encode information aboutthe dissipation and transport of charges in the plasma. Complementary to thegravity calculation, we work out the hydrodynamic description of the dual fieldtheory in the presence of a chiral anomaly, and a constant external $B$. Wefind good agreement with the weak field hydrodynamics, which can extend beyondthe weak $B$ regime into intermediate regimes. Furthermore, we provide resultsthat can be tested against thermodynamics and hydrodynamics in the strong $B$regime. We find QNMs exhibiting Landau level behavior, which become long-livedat large $B$ if the anomaly coefficient exceeds a critical magnitude. Chiraltransport is analyzed beyond the hydrodynamic approximation for the five(formerly) hydrodynamic modes, including a chiral magnetic wave.

We show that conformal blocks simplify greatly when there is a largedifference between two of the scaling dimensions for external operators. Inparticular the spacetime dimension only appears in an overall constant which wedetermine via recurrence relations. Connections to the conformal bootstrapprogram and the AdS / CFT correspondence are also discussed.

Composite Higgs models can trivially satisfy precision-electroweak andflavour constraints by simply having a large spontaneous symmetry breakingscale, f > 10 TeV. This produces a 'split' spectrum, where the strong sectorresonances have masses greater than 10 TeV and are separated from the pseudoNambu-Goldstone bosons, which remain near the electroweak scale. Even though atuning of order 10^{-4} is required to obtain the observed Higgs boson mass,the big hierarchy problem remains mostly solved. Intriguingly, models with afully-composite right-handed top quark also exhibit improved gauge couplingunification. By restricting ourselves to models which preserve these featureswe find that the symmetry breaking scale cannot be arbitrarily raised, leadingto an upper bound f < 100-1000 TeV. This implies that the resonances may beaccessible at future colliders, or indirectly via rare-decay experiments. Darkmatter is identified with a pseudo Nambu-Goldstone boson, and we show that thesmallest coset space containing a stable, scalar singlet and an unbroken SU(5)symmetry is SU(7) / SU(6) x U(1). The colour-triplet pseudo Nambu-Goldstoneboson also contained in this coset space is metastable due to a residualsymmetry. It can decay via a displaced vertex when produced at colliders,leading to a distinctive signal of unnaturalness.

The generic embedding of the $R+R^2$ higher curvature theory into old-minimalsupergravity leads to models with rich vacuum structure in addition to itswell-known inflationary properties. When the model enjoys an exact R-symmetry,there is an inflationary phase with a single supersymmetric Minkowski vacuum.This appears to be a special case of a more generic set-up, which in principlemay include R-symmetry violating terms which are still of pure supergravityorigin. By including the latter terms, we find new supersymmetry breaking vacuacompatible with single-field inflationary trajectories. We discuss explicitlytwo such models and we illustrate how the inflaton is driven towards thesupersymmetry breaking vacuum after the inflationary phase. In these models thegravitino mass is of the same order as the inflaton mass. Therefore, purehigher curvature supergravity may not only accommodate the proper inflatonfield, but it may also provide the appropriate hidden sector for supersymmetrybreaking after inflation has ended.

We study the quantum mechanical sigma model arising in the discretelight-cone quantisation of N=4 supersymmetric Yang-Mills theory. The targetspace is a certain torus fibration over a scale-invariant special Kahlermanifold. We show that the expected SU(1,1|4) light-cone superconformalinvariance of the N=4 theory emerges in a limit where the volume of the fibregoes to zero and give an explicit construction of the generators. Theconstruction given here yields a large new family of superconformal quantummechanical models with SU(1,1|4) invariance.

Assuming that mass scales arise in nature only via dimensional transmutation,we extend the dimension-less Standard Model by adding vector-like fermionscharged under a new strong gauge interaction. Their non-perturbative dynamicsgenerates a mass scale that is transmitted to the elementary Higgs boson byelectro-weak gauge interactions. In its minimal version the model has the samenumber of parameters as the Standard Model, predicts that the electro-weaksymmetry gets broken, predicts new-physics in the multi-TeV region and iscompatible with all existing bounds, provides two Dark Matter candidates stablethanks to accidental symmetries: a composite scalar in the adjoint of SU(2)_Land a composite singlet fermion; their thermal relic abundance is predicted tobe comparable to the measured cosmological DM abundance. Some models of thistype allow for extra Yukawa couplings; DM candidates remain even if explicitmasses are added.

We study universal features in the shape dependence of entanglement entropyin the vacuum state of a conformal field theory (CFT) on $\mathbb{R}^{1,d-1}$.We consider the entanglement entropy across a deformed planar or sphericalentangling surface in terms of a perturbative expansion in the infinitesimalshape deformation. In particular, we focus on the second order term in thisexpansion, known as the entanglement density. This quantity is known to benon-positive by the strong-subadditivity property. We show from a purely fieldtheory calculation that the non-local part of the entanglement density in anyCFT is universal, and proportional to the coefficient $C_T$ appearing in thetwo-point function of stress tensors in that CFT. As applications of ourresult, we prove the conjectured universality of the corner term coefficient$\frac{\sigma}{C_T}=\frac{\pi^2}{24}$ in $d=3$ CFTs, and the holographic Mezeiformula for entanglement entropy across deformed spheres.

We propose a simplified model of dark matter with a scalar mediator toaccommodate the di-photon excess recently observed by the ATLAS and CMScollaborations. Decays of the resonance into dark matter can easily account fora relatively large width of the scalar resonance, while the magnitude of thetotal width combined with the constraint on dark matter relic density lead tosharp predictions on the parameters of the Dark Sector. Under the assumption ofa rather large width, the model predicts a signal consistent with ~300 GeV darkmatter particle in channels with large missing energy. This prediction is notyet severely bounded by LHC Run I searches and will be accessible at the LHCRun II in the jet plus missing energy channel with more luminosity. Ouranalysis also considers astrophysical constraints, pointing out that futuredirect detection experiments will be sensitive to this scenario.

We analyze the semileptonic $B\to K_2^*(1430)l^+l^-$ transition in universalextra dimension model. In particular, we present the sensitivity of relatedobservables such as branching ratio, polarization distribution andforward-backward asymmetry to the compactification factor (1/R) of extradimension. The obtained results from extra dimension model show overall aconsiderable deviation from the standard model predictions for small values ofthe compactification factor. This can be considered as an indication forexistence of extra dimensions.

Gluon-induced processes such as Higgs production typically exhibit largeperturbative corrections. These partially arise from large virtual correctionsto the gluon form factor, which at timelike momentum transfer contains Sudakovlogarithms evaluated at negative arguments $\ln^2(-1) = -\pi^2$. It has beenobserved that resumming these terms in the timelike form factor leads to a muchimproved perturbative convergence for the total cross section. We discuss howto consistently incorporate the resummed form factor into the perturbativepredictions for generic cross sections differential in the Born kinematics,including in particular the Higgs rapidity spectrum. We verify that this indeedimproves the perturbative convergence, leading to smaller and more reliableperturbative uncertainties, and that this is not affected by cancellationsbetween resummed and unresummed contributions. Combining both fixed-order andresummation uncertainties, the perturbative uncertainty for the total crosssection at N$^3$LO$+$N$^3$LL$^\prime_\varphi$ is about a factor of two smallerthan at N$^3$LO. The perturbative uncertainty of the rapidity spectrum atNNLO$+$NNLL$^\prime_\varphi$ is similarly reduced compared to NNLO. We alsostudy the analogous resummation for quark-induced processes, namely Higgsproduction through bottom quark annihilation and the Drell-Yan rapidityspectrum. For the former the resummation leads to a small improvement, whilefor the latter it confirms the already small uncertainties of the fixed-orderpredictions.