We study radiation of supersymmetric particles from an Aharonov-Bohm stringassociated with a discrete R-symmetry. Radiation of the lightest supersymmetricparticle, when combined with the observed dark matter density, imposesconstraints on the string tension or the freeze-out temperature of theparticle. We also calculate the amplitude for Aharonov-Bohm radiation ofmassive spin $3/2$ particles.

We study the interplay between wall-crossing in four-dimensional gauge theoryand instanton contributions to the moduli space metric of the same theory on$\mathbb{R}^{3}\times S^{1}$. We consider $\mathcal{N}=2$ SUSY Yang--Mills withgauge group SU(n) and focus on walls of marginal stability which extend to weakcoupling. By comparison with explicit field theory results we verify theKontsevich--Soibelman formula for the change in the BPS spectrum at these wallsand check the smoothness of the metric in the corresponding compactifiedtheory. We also verify in detail the predictions for the one instantoncontribution to the metric coming from the non-linear integral equations ofGaiotto, Moore and Nietzke.

We derive a general relation between the ground state entanglementHamiltonian and the physical stress tensor within the path integral formalism.For spherical entangling surfaces in a CFT, we reproduce the \emph{local}ground state entanglement Hamiltonian derived by Casini, Huerta and Myers. Theresulting reduced density matrix can be characterized by a spatially varying"entanglement temperature." Using the entanglement Hamiltonian, we calculatethe first order change in the entanglement entropy due to changes in conservedcharges of the ground state, and find a local first law-like relation for theentanglement entropy. Our approach provides a field theory derivation andgeneralization of recent results obtained by holographic techniques. However,we note a discrepancy between our field theoretically derived results for theentanglement entropy of excited states with a non-uniform energy density andcurrent holographic results in the literature. Finally, we give a CFTderivation of a set of constraint equations obeyed by the entanglement entropyof excited states in any dimension. Previously, these equations were derived inthe context of holography.

When supergravity (SUGRA) is spontaneously broken, it is well known thatanomaly mediation generates sparticle soft masses proportional to the gravitinomass. Recently, we showed that one-loop anomaly-mediated gaugino masses shouldbe associated with unbroken supersymmetry (SUSY). This counterintuitive resultarises because the underlying symmetry structure of (broken) SUGRA in flatspace is in fact (unbroken) SUSY in anti-de Sitter (AdS) space. When quantumcorrections are regulated in a way that preserves SUGRA, the underlying AdScurvature (proportional to the gravitino mass) necessarily appears in theregulated action, yielding soft masses without corresponding goldstinocouplings. In this paper, we extend our analysis of anomaly mediation tosfermion soft masses. Already at tree-level we encounter a number of surprises,including the fact that zero soft masses correspond to broken (AdS) SUSY. Atone-loop, we explain how anomaly mediation appears when regulating SUGRA in away that preserves super-Weyl invariance. We find that recent claims in theliterature about the non-existence of anomaly mediation were based on aWilsonian effective action with residual gauge dependence, and thegauge-invariant 1PI effective action contains the expected anomaly-mediatedspectrum. Finally, we calculate the sfermion spectrum to all orders, and usesupertrace relations to derive the familiar two-loop soft masses from minimalanomaly mediation, as well as unfamiliar tree-level and one-loop goldstinocouplings consistent with renormalization group invariance.

We study in detail a variety of gravitational toy models forhyperscaling-violating Lifshitz (hvLif) space-times. These space-times havebeen recently explored as holographic dual models for condensed matter systems.We start by considering a model of gravity coupled to a massive vector fieldand a dilaton with a potential. This model supports the full class of hvLifspace-times and special attention is given to the particular values of thescaling exponents appearing in certain non-Fermi liquids. We study linearizedperturbations in this model, and consider probe fields whose interactions mimicthose of the perturbations. The resulting equations of motion for the probefields are invariant under the Lifshitz scaling. We deriveBreitenlohner-Freedman-type bounds for these new probe fields. For the cases ofinterest the hvLif space-times have curvature invariants that blow up in theUV. We study the problem of constructing models in which the hvLif space-timecan have an AdS or Lifshitz UV completion. We also analyze reductions ofSchroedinger space-times and reductions of waves on extremal (intersecting)branes, accompanied by transverse space reductions, that are solutions tosupergravity-like theories, exploring the allowed parameter range of the hvLifscaling exponents.

We consider an extension of the Standard Model with an arbitrary number ofheavy quarks having general couplings to the Higgs boson. We construct aneffective Lagrangian integrating out quarks that are heavier than half the massof the Higgs boson and compute the Wilson coefficient for the effectivegluon-Higgs vertex through NNLO. We apply our result to a composite Higgs modelwith vector-like quarks coupling to the third generation quarks. In the heavyquark-mass approximation, we show that the suppression of the leading-ordercross section with respect to the Standard Model does not depend on the numberof vector-like multiplets introduced. We analyse the effects of QCD andelectroweak corrections through three loops, as well as bottom-quarkcontributions through two loops.

We study an M-theory solution for the holographic flow of AdS4 timesSasaki-Einstein 7-manifolds with skew-whiffing, perturbed by a mass operator.The infrared solution contains the 5 dimensional Schrodinger geometry afterconsidering the gravity dual of the standard non-relativistic limit ofrelativistic field theories. The mass deformation of the field theory isdiscussed in detail for the case with 7 manifold being a round sphere.

We upgrade the study of the physical reach of a Neutrino Factory consideringthe possibility to distinguish a three (active) neutrino oscillation scenariofrom the scenario in which a light sterile neutrino is also present. Thedistinction is easily performed in the so--called 2+2 scheme, but also in themore problematic 3+1 scheme it can be attained in some regions of the parameterspace. We also discuss the CP violating phase determination, showing that theeffects of a large phase in the three--neutrino theory cannot be reproduced ina four--neutrino, CP conserving, model.

We investigate matrix models in three dimensions where the global$\text{SU}(N)$ symmetry acts via the adjoint map. Analyzing their ground statewhich is homogeneous in space and can carry either a unique or multiple fixedcharges, we show the existence of at least two distinct fixed points of therenormalization group (RG) flow. In particular, the one type of those fixedpoints manifests itself via tractable deviations in the large-charge expansionfrom the known predictions in the literature. We demonstrate most of the novelfeatures using mainly the example of the $\text{SU}(4)$ matrix theory tocompute the anomalous dimension of the lowest scalar operator with large globalcharge(s).

We study non-BPS D-branes in the type II string vacua with chiral space-timeSUSY constructed based on the asymmetric orbifolds of $\mbox{K3} \congT^4/{\Bbb Z}_2$ as a succeeding work of arXiv:1704.05262[hep-th]. We especiallyfocus on the fractional D-branes that contains the contributions from thetwisted sector of the ${\Bbb Z}_2$ orbifolding. We show that the cylinder partition functions for these fractional branes donot vanish, as in the cases of ordinary non-BPS D-branes. This aspect is in asharp contrast with the bulk-type branes studied in arXiv:1704.05262[hep-th].We then discuss the extensions of models by including the discrete torsiondepending on the spin structures, and investigate whether we obtain thevanishing self-overlaps associated to the fractional branes. Theexistence/absence of bose-fermi cancellations both in the closed and openstring spectra as well as the massless spectra in the twisted sectors cruciallydepend on the discrete torsion. We find that some choices of the torsion indeedrealize the vanishing self-overlaps for the fractional branes, with keeping thevanishing torus partition function intact.