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.

Near-extreme Reissner-Nordstrom-anti-de Sitter black holes are unstableagainst the condensation of an uncharged scalar field with mass close to theBreitenlohner-Freedman bound. It is shown that a similar instability afflictsnear-extreme large rotating AdS black holes, and near-extreme hyperbolicSchwarzschild-AdS black holes. The resulting nonlinear hairy black holesolutions are determined numerically. Some stability results for (possiblycharged) scalar fields in black hole backgrounds are proved. For most of theextreme black holes we consider, these demonstrate stability if the ``effectivemass" respects the near-horizon BF bound. Small sphericalReissner-Nordstrom-AdS black holes are an interesting exception to this result.

As the Higgs boson properties settle, the constraints on the Standard Modelextensions tighten. We consider all possible new fermions that can couple tothe Higgs, inspecting sets of up to four chiral multiplets. We confront themwith direct collider searches, electroweak precision tests, and currentknowledge of the Higgs couplings. The focus is on scenarios that may departfrom the decoupling limit of very large masses and vanishing mixing, as theyoffer the best prospects for detection. We identify exotic chiral families thatmay receive a mass from the Higgs only, still in agreement with the$h\gamma\gamma$ signal strength. A mixing $\theta$ between the Standard Modeland non-chiral fermions induces order $\theta^2$ deviations in the Higgscouplings. The mixing can be as large as $\theta\sim 0.5$ in case of custodialprotection of the $Z$ couplings or accidental cancellation in the obliqueparameters. We also notice some intriguing effects for much smaller values of$\theta$, especially in the lepton sector. Our survey includes a number ofunconventional pairs of vector-like and Majorana fermions coupled through theHiggs, that may induce order one corrections to the Higgs radiative couplings.We single out the regions of parameters where $h\gamma\gamma$ and $hgg$ areunaffected, while the $h\gamma Z$ signal strength is significantly modified,turning a few times larger than in the Standard Model in two cases. The secondrun of the LHC will effectively test most of these scenarios.

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 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).

It is known that non-holomorphic corrections are necessary in order to getduality invariant free energy and entropy function. However the present methodsof incorporating non-holomorphic corrections are in conflict with specialgeometry properties of moduli space. The moduli fields do not transform induality covariant way and their duality transformation also involves thegraviphoton field strength. In the present note we construct duality covariantmoduli fields for STU-model perturbatively in powers of the graviphoton fieldstrength and demonstrated their existence upto second order.

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 continue to develop the program initiated in arXiv:1705.04679 of studyingsupersymmetric AdS_3 solutions of F-theory and their holographic dual 2dsuperconformal field theories, which are dimensional reductions of 4d theorieswith varying coupling. Imposing 2d N=(0,2) supersymmetry, we derive the generalconditions on the geometry for Type IIB AdS_3 solutions with varyingaxio-dilaton and five-form flux. We discuss a class of solutions, which extendAdS_3 x T^2 x M_5 Type IIB backgrounds, to F-theory geometries of the typeAdS_3 x K3 x M_5 with varying axio-dilaton characterizing the elliptic fiber ofthe K3, and describe their dual field theories. For a specific choice of M_5this corresponds to a family of solutions that are conjectured to be dual totwisted compactifications of 4d N=1 Y^{p,q} quiver gauge theories on a curvewith varying coupling. For this setup, we compare the central charges fromholography and field theory and find agreement to subleading order in N.Requiring enhanced 2d N=(2,2) supersymmetry we find that the axio-dilaton mustbe constant. However, if the internal geometry is allowed to be non-compact, weobtain the most general class of Type IIB AdS_5 solutions with varyingaxio-dilaton, i.e. F-theoretic solutions, that are dual to 4d N=1 SCFTs.

In this paper we further study the 1d Schwarzian theory, the universallow-energy limit of Sachdev-Ye-Kitaev models, using the link with 2d Liouvilletheory. We provide a path-integral derivation of the structural link betweenboth theories, and study the relation between 3d gravity, 2d Jackiw-Teitelboimgravity, 2d Liouville and the 1d Schwarzian. We then generalize the Schwarziandouble-scaling limit to rational models, relevant for SYK-type models withinternal symmetries. We identify the holographic gauge theory as a 2d BF theoryand compute correlators of the holographically dual 1d particle-on-a-groupaction, decomposing these into diagrammatic building blocks, in a manner verysimilar to the Schwarzian theory.