We show that multidimensional Zeno effect combined with non-holonomic controlallows to efficiently protect quantum systems from decoherence by a methodsimilar to classical coding. Contrary to the conventional approach, our methodis applicable to arbitrary error-inducing Hamiltonians and general quantumsystems. We also propose algorithms of finding encoding that approaches theHamming upper bound along with methods of practical realizations of theencodings. Two new codes protecting 2 information qubits out of 7 and 4information qubits out of 9 against a single error with arbitrarily smallprobability of failure are constructed as an example.

We develop the phenomenology of scenarios in which a dark matter candidateinteracts with a top quark through flavour-changing couplings, employing asimplified dark matter model with an s-channel vector-like mediator. We studyin detail the top-charm flavour-changing interaction, by investigating thesingle top plus large missing energy signature at the LHC as well asconstraints from the relic density and direct and indirect dark matterdetection experiments. We present strategies to distinguish between thetop-charm and top-up flavour-changing models by taking advantage of the leptoncharge asymmetry as well as by using charm-tagging techniques on an extra jet.We also show the complementarity between the LHC and canonical dark matterexperiments in exploring the viable parameter space of the models.

We use methods from topological data analysis to study the topologicalfeatures of certain distributions of string vacua. Topological data analysis isa multi-scale approach used to analyze the topological features of a dataset byidentifying which homological characteristics persist over a long range ofscales. We apply these techniques in several contexts. We analyze N=2 vacua byfocusing on certain distributions of Calabi-Yau varieties and Landau-Ginzburgmodels. We then turn to flux compactifications and discuss how we can usetopological data analysis to extract physical informations. Finally we applythese techniques to certain phenomenologically realistic heterotic models. Wediscuss the possibility of characterizing string vacua using the topologicalproperties of their distributions.

We analyze the potential sensitivity of a search for $e\rightarrow\tau$conversion at a proposed electron-ion collider (EIC) facility. To that end, wecalculate the cross sections for $e\rightarrow\tau$ events in a leptoquarkframework assuming that the leptoquark masses are on the order of severalhundred GeV or more. Given present limits on leptoquarks from direct searchesat HERA and rare decay processes, an EIC sensitive to 0.1 fb $e\rightarrow\tau$cross sections could probe previously unexplored regions of parameter space forthese lepton flavor violating events (assuming 90 GeV center-of-mass energy and10 fb$^{-1}$ integrated luminosity). Depending on the species of leptoquark andflavor structure of the couplings, an EIC search could surpass the HERA andrare process sensitivity to $e\rightarrow\tau$ conversion amplitudes by as muchas an order of magnitude or more. We also derive updated limits on quarkflavor-diagonal LFV leptoquark interactions using the most recent BaBar$\tau\rightarrow e\gamma$ search. We find that limits from an EIC$e\rightarrow\tau$ search could be competitive with the most recent$\tau\rightarrow e\gamma$ limit for a subset of the quark flavor-diagonalleptoquark couplings. Using an SU(5) GUT model in which leptoquark couplingsare constrained by the neutrino masses and mixing, we illustrate how observableleptoquark-induced $e\rightarrow\tau$ conversion can be consistent withstringent LFV limits imposed by $\mu\rightarrow e\gamma$ and $\mu\rightarrow e$conversion searches.

Configurations of multiple concentric black rings play an important role indetermining the pattern of branchings, connections and mergers betweendifferent phases of higher-dimensional black holes. We examine them using bothapproximate and (in five dimensions) exact methods. By identifying the role ofthe different scales in the system, we argue that it is possible to havemultiple black ring configurations in which all the rings have equaltemperature and angular velocity. This allows us to correct and improve in asimple, natural manner, an earlier proposal for the phase diagram ofsingly-rotating black holes in $D\geq 6$.

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.

We study rational remainders associated with gluon amplitudes in gaugetheories coupled to matter in arbitrary representations. We find that theseterms depend on only a small number of invariants of the matter-representationcalled indices. In particular, rational remainders can depend on the second andfourth order indices only. Using this, we find an infinite class ofnon-supersymmetric theories in which rational remainders vanish for gluonamplitudes. This class includes all the "next-to-simplest" quantum fieldtheories of arXiv:0910.0930. This provides new examples of amplitudes in whichrational remainders vanish even though naive power counting would suggest theirpresence.

We study thermodynamic properties of dyonic black hole and its dual fieldtheory. We observe that the phase diagram of a dyonic black hole in constantelectric potential and magnetic charge ensemble is similar to that of a Van derWaals fluid with chemical potential. Phase transitions and other criticalphenomena have been studied in presence of magnetic charge and chemicalpotential. We also analyse magnetic properties of dual conformal field theoryand observe a ferromagnetic like behavior of boundary theory when the externalmagnetic field vanishes. Finally, we compute susceptibility of different phasesof boundary CFT and find that, depending on the strength of the externalmagnetic field and temperature, these phases are either paramagnetic ordiamagnetic.

A recent application of the Kolmogorov-Smirnov test to the WMAP 7 year W-bandmaps claims evidence that the CMB is "weakly random", and that only 20% of thesignal can be explained as a random Gaussian field. I here repeat thisanalysis, and in contrast to the original result find no evidence for deviationfrom the standard {\Lambda}CDM model. Instead, the results of the originalanalysis are consistent with not properly taking into account the correlationsof the {\Lambda}CDM power spectrum.

We present the full numerical solution for the 15-dimensional space oflinearized deformations of the Klebanov-Strassler background which preserve theSU(2) X SU(2) X Z_2 symmetries. We identify within this space the solutioncorresponding to anti-D3 branes, (modulo the presence of a certain subleadingsingularity in the infrared). All the 15 integration constants of this solutionare fixed in terms of the number of anti-D3 branes, and the solution differs inthe UV from the supersymmetric solution into which it is supposed to decay by amode corresponding to a rescaling of the field theory coordinates. Decidingwhether two solutions that differ in the UV by a rescaling mode are dual to thesame theory is involved even for supersymmetric Klebanov-Strassler solutions,and we explain in detail some of the subtleties associated to this.