An old conjecture claims that commuting Hamiltonians of the double-ellipticintegrable system are constructed from the theta-functions associated withRiemann surfaces from the Seiberg-Witten family, with moduli treated asdynamical variables and the Seiberg-Witten differential providing thepre-symplectic structure. We describe a number of theta-constant equationsneeded to prove this conjecture for the $N$-particle system. These equationsprovide an alternative method to derive the Seiberg-Witten prepotential and weillustrate this by calculating the perturbative contribution. We provideevidence that the solutions to the commutativity equations are exhausted by thedouble-elliptic system and its degenerations (Calogero and Ruijsenaarssystems). Further, the theta-function identities that lie behind the Poissoncommutativity of the three-particle Hamiltonians are proven.

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.

The production of \chib1P mesons in $pp$ collisions at a centre-of-massenergy of $7\tev$ is studied using $32\invpb$ of data collected with the \lhcbdetector. The $\chib1P$ mesons are reconstructed in the decay mode $\chib1P \to\Y1S\g \to \mumu\g$. The fraction of \Y1S originating from \chib1P decays inthe \Y1S transverse momentum range $6 < \pt^{\Y1S} < 15\gevc$ and rapidityrange $2.0 < y^{\Y1S} < 4.5$ is measured to be $(20.7\pm 5.7\pm2.1^{+2.7}_{-5.4})%$, where the first uncertainty is statistical, the second issystematic and the last gives the range of the result due to the unknown \Y1Sand \chib1P polarizations.

The decay of the Z' boson into supersymmetric particles is studied. Weinvestigate how these supersymmetric modes affect the current limits from theTevatron and project the expected sensitivities at the LHC. Employing threerepresentative supersymmetric Z' models, namely, E_6, U(1)_{B-L}, and thesequential model, we show that the current limits of the Z' mass from theTevatron could be reduced substantially due to the weakening of the branchingratio into leptonic pairs. The mass reach for the E_6 Z' bosons is about1.3-1.5 TeV at the LHC-7 (1 fb^{-1}), about 2.5 - 2.6 TeV at the LHC-10 (10fb^{-1}), and about 4.2 - 4.3 TeV at the LHC-14 (100 fb^{-1}). A similar massreach for the U(1)_{B-L} Z' is also obtained. We also examine the potential ofidentifying various supersymmetric decay modes of the Z' boson because it mayplay a crucial role in the detailed dynamics of supersymmetry breaking.

In this paper, we study the single and double soft behaviors of tree leveloff-shell currents and on-shell amplitudes in nonlinear sigma model(NLSM). Wefirst propose and prove the leading soft behavior of the tree level currentswith a single soft particle. In the on-shell limit, this single soft emissionbecomes the Adler's zero. Then we establish the leading and sub-leading softbehaviors of tree level currents with two adjacent soft particles. With acareful analysis of the on-shell limit, we obtain the double soft behaviors ofon-shell amplitudes where the two soft particles are adjacent to each other. Byapplying Kleiss-Kuijf (KK) relation, we further obtain the leading andsub-leading behaviors of amplitudes with two nonadjacent soft particles.

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 present a state-of-the-art calculation of the next-to-leading-orderelectroweak corrections to ZZ production, including the leptonic decays of theZ bosons into $\mu^+\mu^-\mathrm{e}^+\mathrm{e}^-$ or $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$final states. We use complete leading-order and next-to-leading-order matrixelements for four-lepton production, including contributions of virtual photonsand all off-shell effects of Z bosons, where the finite Z-boson width is takeninto account using the complex-mass scheme. The matrix elements are implementedinto Monte Carlo programs allowing for the evaluation of arbitrary differentialdistributions. We present integrated and differential cross sections for theLHC at 13 TeV both for an inclusive setup where only lepton identification cutsare applied, and for a setup motivated by Higgs-boson analyses in thefour-lepton decay channel. The electroweak corrections are divided intophotonic and purely weak contributions. The former show the well-knownpronounced tails near kinematical thresholds and resonances; the latter aregenerically at the level of $\sim-5\%$ and reach several $-10\%$ in thehigh-energy tails of distributions. Comparing the results for$\mu^+\mu^-\mathrm{e}^+\mathrm{e}^-$ and $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$ final states,we find significant differences mainly in distributions that are sensitive tothe $\mu^+\mu^-$ pairing in the $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$ final state. Differencesbetween $\mu^+\mu^-\mathrm{e}^+\mathrm{e}^-$ and $\mu^+\mu^-\mu^+\mu^-$channels due to interferences of equal-flavour leptons in the final state canreach up to $10\%$ in off-shell-sensitive regions. Contributions induced byincoming photons, i.e. photon-photon and quark-photon channels, are included,but turn out to be phenomenologically unimportant.

In this paper, we propose a connection between the field theory local model(Katz-Vafa field theory) and the type of singular fibre in flat crepantresolutions of elliptic Calabi-Yau fourfolds, a class of fourfolds consideredby Esole and Yau. We review the analysis of degenerate fibres for models withgauge groups SU(5) and SO(10) in detail, and observe that the naively expectedfibre type is realized if and only if the Higgs vev in the field theory localmodel is unramified. To test this idea, we implement a linear (unramified)Higgs vev for the `E6' Yukawa point in a model with gauge group SU(5) andverify that this indeed leads to a fibre of Kodaira type IV*. Based on thisobservation, we argue i) that the singular fibre types appearing in thefourfolds studied by Esole-Yau are not puzzling at all, (so that this class offourfolds does not have to be excluded from the candidate of input data of someyet-unknown formulation of F-theory) and ii) that such fourfold geometries alsocontain more information than just the eigenvalues of the Higgs field vevconfiguration in the field theory local models.

A search for pair-produced third generation scalar leptoquarks is presented,using proton-proton collisions at sqrt(s)= 7 TeV at the LHC. The data wererecorded with the ATLAS detector and correspond to an integrated luminosity of4.7 fb-1. Each leptoquark is assumed to decay to a tau lepton and a b-quarkwith a branching fraction equal to 100%. No statistically significant excessabove the Standard Model expectation is observed. Third generation leptoquarksare therefore excluded at 95% confidence level for masses less than 534 GeV.

We analyze the general black hole solutions to the four dimensional STU modelrecently constructed by Chow and Compere. We define a dilute gas limit wherethe black holes can be interpreted as excited states of an extremal groundstate. In this limit we express the black hole entropy and the excitationenergy in terms of physical quantities with no need for parametric charges. Wediscuss a dual microscopic CFT description that incorporates all electric andmagnetic charges. This description is recovered geometrically by identificationof a near horizon BTZ region. We construct the subtracted geometry with norestrictions on charges by analyzing the scalar wave equation in the fullgeometry. We determine the matter sources that support the subtracted geometryby studying a scaling limit and show that the general geometry permits a dilutegas description with parameters that we specify.