We study stress tensor correlation functions in four-dimensional conformalfield theories with large $N$ and a sparse spectrum. Theories in this class areexpected to have local holographic duals, so effective field theory in anti-deSitter suggests that the stress tensor sector should exhibit universal,gravity-like behavior. At the linearized level, the hallmark of locality in theemergent geometry is that stress tensor three-point functions $\langleTTT\rangle$, normally specified by three constants, should approach a universalstructure controlled by a single parameter as the gap to higher spin operatorsis increased. We demonstrate this phenomenon by a direct CFT calculation.Stress tensor exchange, by itself, violates causality and unitarity unless thethree-point functions are carefully tuned, and the unique consistent choiceexactly matches the prediction of Einstein gravity. Under some assumptionsabout the other potential contributions, we conclude that this structure isuniversal, and in particular, that the anomaly coefficients satisfy $a\approxc$ as conjectured by Camanho et al. The argument is based on causality of afour-point function, with kinematics designed to probe bulk locality, andinvokes the chaos bound of Maldacena, Shenker, and Stanford.

We consider the noncommutative deformation of the Sakai--Sugimoto model atfinite temperature and finite baryon chemical potential. The spacenoncommutativity is possible to have an influence on the flavor dynamics of theQCD. The critical temperature and critical value of the chemical potential aremodified by the space noncommutativity. The influence of the spacenoncommutativity on the flavor dynamics of the QCD is caused by theWess--Zumino term in the effective action of the D8-branes. The intermediatetemperature phase, in which the gluons deconfine but the chiral symmetryremains broken, is easy to be realized in some region of the noncommutativityparameter.

We show that a certain class of light-like Wilson loops exhibits a Yangiansymmetry at one loop, or equivalently, in an Abelian theory. The Wilson loopswe discuss are equivalent to one-loop MHV amplitudes in N=4 super Yang-Millstheory in a certain kinematical regime. The fact that we find a Yangiansymmetry constraining their functional form can be thought of as the effect ofthe original conformal symmetry associated to the scattering amplitudes in theN=4 theory.

We reconsider gravitational corrections to vacuum decay, confirming andsimplifying earlier results and extending them by allowing for a non-minimalcoupling of the Higgs to gravity. We find that leading-order gravitationalcorrections suppress the vacuum decay rate. Furthermore, we compute minorcorrections to thermal vacuum decay in the SM by adding one-loop contributionsto the Higgs kinetic term, two-loop contributions to the Higgs potential andallowing for time-dependent bounces.

We investigate cosmological constraints on phenomenological models withdiscrete gauge symmetries by discussing the radiation of standard modelparticles from Aharonov-Bohm strings. Using intersecting D-brane models in TypeIIA string theory, we demonstrate that Aharonov-Bohm radiation, when combinedwith cosmological observations, imposes constraints on the compactificationscales.

We investigate a strategy to search for light, nearly degenerate higgsinoswithin the natural MSSM at the LHC. We demonstrate that the higgsino mass range$\mu$ in $100-150$ GeV, which is preferred by the naturalness, can be probed at$2\sigma$ significance through the monojet search at 14 TeV HL-LHC with 3000fb$^{-1}$ luminosity. The proposed method can also probe certain region in theparameter space for the lightest neutralino with a high higgsino purity, thatcannot be reached by planned direct detection experiments at XENON-1T(2017).

In this paper we study the interplay between the recently proposed F-theoryGUTs and cosmology. Despite the fact that the parameter range for F-theory GUTmodels is very narrow, we find that F-theory GUTs beautifully satisfy mostcosmological constraints without any further restrictions. The viability of thescenario hinges on the interplay between various components of the axionsupermultiplet, which in F-theory GUTs is also responsible for breakingsupersymmetry. In these models, the gravitino is the LSP and develops a mass byeating the axino mode. The radial component of the axion supermultiplet knownas the saxion typically begins to oscillate in the early Universe, eventuallycoming to dominate the energy density. Its decay reheats the Universe to atemperature of ~ 1 GeV, igniting BBN and diluting all thermal relics such asthe gravitino by a factor of ~ 10^(-4) - 10^(-5) such that gravitinoscontribute a sizable component of the dark matter. In certain cases,non-thermally produced relics such as the axion, or gravitinos generated fromthe decay of the saxion can also contribute to the abundance of dark matter.Remarkably enough, this cosmological scenario turns out to be independent ofthe initial reheating temperature of the Universe. This is due to the fact thatthe initial oscillation temperature of the saxion coincides with the freeze outtemperature for gravitinos in F-theory GUTs. We also find that saxion dilutionis compatible with generating the desired baryon asymmetry from standardleptogenesis. Finally, the gravitino mass range in F-theory GUTs is 10-100 MeV,which interestingly coincides with the window of values required for the decayof the NLSP to solve the problem of Li(7) over-production.

We present quantum theory of a membrane propagating in the vicinity of a timedependent orbifold singularity. The dynamics of a membrane, with the parametersspace topology of a torus, winding uniformly around compact dimension of theembedding spacetime is mathematically equivalent to the dynamics of a closedstring in a flat FRW spacetime. The construction of the physical Hilbert spaceof a membrane makes use of the kernel space of self-adjoint constraintoperators. It is a subspace of the representation space of the constraintsalgebra. There exist non-trivial quantum states of a membrane evolving acrossthe singularity.

We consider theories of weakly interacting higher spin particles in flatspacetime. We focus on the four-point scattering amplitude at high energies andimaginary scattering angles. The leading asymptotic of the amplitude in thisregime is universal and equal to the corresponding limit of the Venezianoamplitude. In this paper, we find that the first sub-leading correction to thisasymptotic is universal as well. We compute the correction using a model ofrelativistic strings with massive endpoints. We argue that it is unique usingholography, effective theory of long strings and bootstrap techniques.

Many extensions of the standard model (SM) involve new massive particlescharged under the electroweak gauge symmetry. The electroweakly interacting newparticles affect various SM processes through radiative corrections. We discussthe possibility of detecting such new particles based on the precisemeasurement of the SM processes at high energy hadron colliders. It then turnsout that Drell-Yan processes receive radiative corrections from theelectroweakly interacting particles at the level of ${\cal O}$(0.1-10) %. It ishence possible to indirectly search for the Higgsino up to the mass of 400 GeVand the quintet (5-plet) Majorana fermion up to the mass of 1200 GeV at thehigh-luminosity running of the Large Hadron Collider, if the systematicuncertainty associated with the estimation of the SM background becomes lowerthan the statistical one.