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 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.

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 three-loop model of neutrino mass in which both the weak scaleand neutrino mass arise as radiative effects. In this approach, the scales forelectroweak symmetry breaking, dark matter, and the exotics responsible forneutrino mass, are related due to an underlying scale-invariance. Thismotivates the otherwise-independent O(TeV) exotic masses usually found inthree-loop models of neutrino mass. We demonstrate the existence of viableparameter space and show that the model can be probed at colliders, precisionexperiments, and dark matter direct-detection experiments.

We study the non-perturbative superpotential in E_8 x E_8 heterotic stringtheory on a non-simply connected Calabi-Yau manifold X, as well as on itssimply connected covering space \tilde{X}. The superpotential is induced by thestring wrapping holomorphic, isolated, genus 0 curves. According to the residuetheorem of Beasley and Witten, the non-perturbative superpotential must vanishin a large class of heterotic vacua because the contributions from curves inthe same homology class cancel each other. We point out, however, that incertain cases the curves treated in the residue theorem as lying in the samehomology class, can actually have different area with respect to the physicalKahler form and can be in different homology classes. In these cases, theresidue theorem is not directly applicable and the structure of thesuperpotential is more subtle. We show, in a specific example, that thesuperpotential is non-zero both on \tilde{X} and on X. On the non-simplyconnected manifold X, we explicitly compute the leading contribution to thesuperpotential from all holomorphic, isolated, genus 0 curves with minimalarea. The reason for the non-vanishing of the superpotental on X is that thesecond homology class contains a finite part called discrete torsion. As aresult, the curves with the same area are distributed among different torsionclasses and, hence, do not cancel each other.

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.

We show at NNLO that the soft factors for double parton scattering (DPS) forboth integrated and unintegrated kinematics, can be presented entirely in theterms of the soft factor for single Drell-Yan process, i.e. the transversemomentum dependent (TMD) soft factor. Using the linearity of the logarithm ofTMD soft factor in rapidity divergences, we decompose the DPS soft factormatrices into a product of matrices with rapidity divergences in given sectors,and thus, define individual double parton distributions at NNLO. The rapidityanomalous dimension matrices for double parton distributions are presented inthe terms of TMD rapidity anomalous dimension. The analysis is done using thegenerating function approach to web diagrams. Significant part of the result isobtained from the symmetry properties of web diagrams without referring toexplicit expressions or a particular rapidity regularization scheme.Additionally, we present NNLO expression for the web diagram generatingfunction for Wilson lines with two light-like directions.

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.

We propose a mechanism to suppress proton decay induced by dimension-5operators in a supersymmetric SO(10) model. Proton lifetime is directlyconnected with the intermediate vacuum expectation value which is responsiblefor the seesaw mechanism. The model shows many consistencies with the presenttheoretical results such as the components of the two Higgs doublets in theminimal supersymmetric standard model.