We obtain a sequence of alternative representations for the partitionfunction of pure SU(N) or U(N) lattice gauge theory with the Wilson plaquetteaction, using the method of Hubbard-Stratonovich transformations. Inparticular, we are able to integrate out all the link variables exactly, andrecast the partition function of lattice gauge theory as a Gaussian integralover auxiliary fields.

Within a supersymmetric (SUSY) type-I seesaw framework with flavor-blinduniversal boundary conditions, we study the consequences of requiring that theobserved baryon asymmetry of the Universe be explained by either thermal ornon-thermal leptogenesis. In the former case, we find that the parameter spaceis very constrained. In the bulk and stop-coannihilation regions of mSUGRAparameter space (that are consistent with the measured dark matter abundance),lepton flavor-violating (LFV) processes are accessible at MEG and futureexperiments. However, the very high reheat temperature of the Universe neededafter inflation (of about 10^{12} GeV) leads to a severe gravitino problem,which disfavors either thermal leptogenesis or neutralino dark matter.Non-thermal leptogenesis in the preheating phase from SUSY flat directionsrelaxes the gravitino problem by lowering the required reheat temperature. Thebaryon asymmetry can then be explained while preserving neutralino dark matter,and for the bulk or stop-coannihilation regions LFV processes should beobserved in current or future experiments.

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.

We calculate the ttbar forward-backward asymmetry, A_FB^t, in Randall-Sundrum(RS) models taking into account the dominant next-to-leading order (NLO)corrections in QCD. At Born level we include the exchange of Kaluza-Klein (KK)gluons and photons, the Z boson and its KK excitations, as well as the Higgsboson, whereas beyond the leading order (LO) we consider the interference oftree-level KK-gluon exchange with one-loop QCD box diagrams and thecorresponding bremsstrahlungs corrections. We find that the strong suppressionof LO effects, that arises due to the elementary nature and the mostlyvector-like couplings of light quarks, is lifted at NLO after paying the priceof an additional factor of alpha_s/(4 pi). In spite of this enhancement, theresulting RS corrections in A_FB^t remain marginal, leaving the predictedasymmetry SM-like. As our arguments are solely based on the smallness of theaxial-vector couplings of light quarks to the strong sector, our findings aremodel-independent and apply to many scenarios of new physics that address theflavor problem via geometrical sequestering.

Motivated by the recently proposed Kerr/CFT correspondence, we investigatethe holographic dual of the extremal and non-extremal rotating linear dilatonblack hole in Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion Gravity. For the case of extremalblack hole, by imposing the appropriate boundary condition at spatial infinityof the near horizon extremal geometry, the Virasoro algebra of conservedcharges associated with the asymptotic symmetry group is obtained. It is shownthat the microscopic entropy of the dual conformal field given by Cardy formulaexactly agrees with Bekenstein-Hawking entropy of extremal black hole. Then, byrewriting the wave equation of massless scalar field with sufficient low energyas the SL(2, R)$_L$$\times$SL(2, R)$_R$ Casimir operator, we find the hiddenconformal symmetry of the non-extremal linear dilaton black hole, which impliesthat the non-extremal rotating linear dilaton black hole is holographicallydual to a two dimensional conformal field theory with the non-zero left andright temperatures. Furthermore, it is shown that the entropy of non-extremalblack hole can be reproduced by using Cardy formula.

We extract exact charged black-hole solutions with flat transverse sectionsin the framework of D-dimensional Maxwell-f(T) gravity, and we analyze thesingularities and horizons based on both torsion and curvature invariants.Interestingly enough, we find that in some particular solution subclasses thereappear more singularities in the curvature scalars than in the torsion ones.This difference disappears in the uncharged case, or in the case where f(T)gravity becomes the usual linear-in-T teleparallel gravity, that is GeneralRelativity. Curvature and torsion invariants behave very differently whenmatter fields are present, and thus f(R) gravity and f(T) gravity exhibitdifferent features and cannot be directly re-casted each other.

A study of proton-proton collisions in which two b hadrons are produced inassociation with a Z boson is reported. The collisions were recorded at acentre-of-mass energy of 7 TeV with the CMS detector at the LHC, for anintegrated luminosity of 5.2 inverse femtobarns. The b hadrons are identifiedby means of displaced secondary vertices, without the use of reconstructedjets, permitting the study of b-hadron pair production at small angularseparation. Differential cross sections are presented as a function of theangular separation of the b hadrons and the Z boson. In addition, inclusivemeasurements are presented. For both the inclusive and differential studies,different ranges of Z boson momentum are considered, and each measurement iscompared to the predictions from different event generators at leading-orderand next-to-leading-order accuracy.

We revisit proton decay via the color-triplet Higgs multiplets in the minimalsupersymmetric grand unified model with heavy sfermions. Although the model hasbeen believed to be excluded due to the too short lifetime of proton, we havefound that it is possible to evade the experimental constraints on the protondecay rate if the supersymmetric particles have masses much heavier than theelectroweak scale. With such heavy sfermions, the 126GeV Higgs boson isnaturally explained, while they do not spoil the gauge coupling unification andthe existence of dark matter candidates. Since the resultant proton lifetimelies in the regions which may be reached in the future experiments, protondecay searches may give us a chance to verify the scenario as well as thesupersymmetric grand unified models.

We calculate contributions to the photon and gluon magnetic dipole operatorsthat mediate b -> s gamma and b -> d gamma transitions in the Randall-Sundrummodel of a warped extra dimension with anarchic bulk fermions and a branelocalized Higgs. Unlike the Standard Model, there are large contributions tothe left-handed b quark decays, parameterized by the Wilson coefficient C'_7,due to the pattern of bulk fermion localization, and sizable contributions fromthe gluonic penguins, C(')_8, through renormalization group mixing. Further,unlike the Randall-Sundrum result for mu -> e gamma, the unprimed Wilsoncoefficients receive non-negligible contributions from the misalignment of thebulk fermion spectrum with the Standard Model flavor sector. We compare thesize of effects and the constraints imposed by the branching ratios Br(B -> X_sgamma) and X_d gamma)> within the minimal and the custodial model.Within the custodial framework, we study the effect on a number of benchmarkobservables and find that Br(B -> X_s mu^+ mu^-) and the forward-backwardasymmetry in B -> K^* mu^+ mu^- remain close to their Standard Modelpredictions. On the other hand, there can be large enhancements of thetime-dependent CP asymmetry in B -> K^* gamma and the transverse asymmetryA_T^(2).

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.