We consider quark-gluon plasma with chemical potential and studyrenormalization group flows of transport coefficients in the framework ofgauge/gravity duality. We first study them using the flow equations and comparethe results with hydrodynamic results by calculating the Green functions on thearbitrary slice. Two results match exactly. Transport coefficients at arbitraryscale is ontained by calculating hydrodynamics Green functions. When eithermomentum or charge vanishes, transport coefficients decouple from each other.

We assess the question whether the SLED (Supersymmetric Large ExtraDimensions) model admits phenomenologically viable solutions with 4D maximalsymmetry. We take into account a finite brane width and a scale invariance (SI)breaking dilaton-brane coupling, both of which should be included in arealistic setup. Provided that the microscopic size of the brane is not tunedmuch smaller than the fundamental bulk Planck length, we find that either the4D curvature or the size of the extra dimensions is unacceptably large. Sincethis result is independent of the dilaton-brane couplings, it provides thebiggest challenge to the SLED program. In addition, to clarify its potential with respect to the cosmologicalconstant problem, we infer the amount of tuning on model parameters required toobtain a sufficiently small 4D curvature. A first answer was recently given in[arXiv:1508.01124], showing that 4D flat solutions are only ensured in the SIcase by imposing a tuning relation, even if a brane-localized flux is included.In this companion paper, we find that the tuning can in fact be avoided forcertain SI breaking brane-dilaton couplings, but only at the price of worseningthe phenomenological problem. Our results are obtained by solving the full coupled Einstein-dilaton systemin a completely consistent way. The brane width is implemented using awell-known ring regularization. In passing, we note that for the couplingsconsidered here the results of [arXiv:1508.01124] (which only treatedinfinitely thin branes) are all consistently recovered in the thin brane limit,and how this can be reconciled with the concerns about their correctness,recently brought up in [arXiv:1509.04201].

The effective actions describing the low-energy dynamics of QFTs involvinggravity generically exhibit causality violations. These may take the form ofsuperluminal propagation or Shapiro time advances and allow the construction of"time machines", i.e. spacetimes admitting closed non-spacelike curves. Here,we discuss critically whether such causality violations may be used as acriterion to identify unphysical effective actions or whether, and how,causality problems may be resolved by embedding the action in a fundamental, UVcomplete QFT. We study in detail the case of photon scattering in anAichelburg-Sexl gravitational shockwave background and calculate the phaseshifts in QED for all energies, demonstrating their smooth interpolation fromthe causality-violating effective action values at low-energy to theirmanifestly causal high-energy limits. At low energies, these phase shifts maybe interpreted as backwards-in-time coordinate jumps as the photon encountersthe shock wavefront, and we illustrate how the resulting causality problemsemerge and are resolved in a two-shockwave time machine scenario. Theimplications of our results for ultra-high (Planck) energy scattering, in whichgraviton exchange is modelled by the shockwave background, are highlighted.

We study the supersymmetric tensor hierarchy of pure (gauged) N=2,d=4,5,6supergravity and compare them with those of the pure, ungauged, theories(worked out by Gomis and Roest for d=5) and the predictions of the Kac-Moodyapproach made by Kleinschmidt and Roest. We find complete agreement in theungauged case but we also find that, after gauging, new Stueckelberg symmetriesreduce the number of independent "physical" top-forms. The analysis has to beperformed to all orders in fermion fields. We discuss the construction of the worldvolume effective actions for thep-branes which are charged with respect to the (p+1)-form potentials and therelations between the tensor hierarchies and p-branes upon dimensionalreduction.

The first measurement of the charged component of the underlying event usingthe novel "jet-area/median" approach is presented for proton-proton collisionsat centre-of-mass energies of 0.9 and 7 TeV. The data were recorded in 2010with the CMS experiment at the LHC. A new observable, sensitive to softparticle production, is introduced and investigated inclusively and as afunction of the event scale defined by the transverse momentum of the leadingjet. Various phenomenological models are compared to data, with and withoutcorrections for detector effects. None of the examined models describe the datasatisfactorily.

We propose a small extenion of the minimal gauge mediation through thecombination of extended gauge mediation and conformal sequestering. We showthat the focus point supersymmetry can be realized naturally, and thefine-tuning is signifcantly reduced compared to the minimal gauge mediation andextended gauge mediation without focus point. The Higgs boson mass is around125 GeV, the gauginos remain light, and the gluino is likely to be detected atthe next run of the LHC. However, the multi-TeV squarks is out of the reach ofthe LHC. The numerical calculation for finetuning shows that this model remainsnatural.

We derive the sum rule for the spectral function of the stress-energy tensorin the bulk (uniform dilatation) channel in a general class of strongly coupledfield theories. This class includes theories holographically dual to a theoryof gravity coupled to a single scalar field, representing the operator of thescale anomaly. In the limit when the operator becomes marginal, the sum rulecoincides with that in QCD. Using the holographic model, we verify explicitlythe cancellation between large and small frequency contributions to thespectral integral required to satisfy the sum rule in such QCD-like theories.

We study effective quiver gauge theories arising from a stack of D3-branes oncertain Calabi-Yau singularities. Our point of view is a first principleapproach via open topological string theory. This means that we construct thenatural A-infinity-structure of open string amplitudes in the associatedD-brane category. Then we show that it precisely reproduces the results of themethod of brane tilings, without having to resort to any effective field theorycomputations. In particular, we prove a general and simple formula foreffective superpotentials.

We investigate the non-Pauli-Fierz(nPF) theory, a linearized massive gravitywith a generic graviton mass term, which has been ignored due to a ghost in itsspectrum and the resultant loss of unitarity. We first show that it is possibleto use the Lee-Wick mechanism, a unitarization through the decay of a ghost, inorder to handle the sixth mode ghost of nPF, and then check for the quantumconsistency. Once proven to be consistent, nPF could become a viable candidatefor a large distance modification of gravity, because it naturally solves theintrinsic problems that most dark energy/modified gravity models suffer from:It smoothly converges to general relativity at short distances, and the smallgraviton mass necessary to modify gravity at large scales can be stable underthe radiative corrections from the minimal gravity-to-matter coupling.

We approach the topic of Classical group nilpotent orbits from theperspective of their moduli spaces, described in terms of Hilbert series andgenerating functions. We review the established Higgs and Coulomb branch quivertheory constructions for A series nilpotent orbits. We present systematicconstructions for BCD series nilpotent orbits on the Higgs branches of quivertheories defined by canonical partitions; this paper collects earlier work intoa systematic framework, filling in gaps and providing a complete treatment. Wefind new Coulomb branch constructions for above minimal nilpotent orbits,including some based upon twisted affine Dynkin diagrams. We also discussaspects of 3d mirror symmetry between these Higgs and Coulomb branchconstructions and explore dualities and other relationships, such asHyperKahler quotients, between quivers. We analyse all Classical groupnilpotent orbit moduli spaces up to rank 4 by giving their unrefined Hilbertseries and the Highest Weight Generating functions for their decompositionsinto characters of irreducible representations and/or Hall Littlewoodpolynomials.