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 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 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.

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.

Let $ \mathfrak{g} $ be a quasitriangular Lie bialgebra over a field $ K $ ofcharacteristic zero, and let $ \mathfrak{g}^* $ be its dual Lie bialgebra. Weprove that the formal Poisson group $ K\big[\big[\mathfrak{g}^*\big]\big] $ isa braided Hopf algebra, thus generalizing a result due to Reshetikhin (in thecase $ \, \mathfrak{g} = \mathfrak{sl}(2,K) \, $). The proof is via quantumgroups, using the existence of a quasitriangular quantization of $\mathfrak{g}^* $, as well as the fact that this one provides also aquantization of $ K\big[\big[\mathfrak{g}^*\big]\big] \, $.

We calculate one loop $y_t$ and $\lambda$ dependent corrections to$\bar{\Gamma}_Z,\bar{R}_f^0$ and the partial $Z$ widths due to dimension sixoperators in the Standard Model Effective Field Theory (SMEFT), includingfinite terms. We assume $\rm CP$ symmetry and a $\rm U(3)^5$ symmetry in the UVmatching onto the dimension six operators, dominantly broken by the StandardModel Yukawa matrices. Corrections to these observables are predicted using theinput parameters $\{\hat{\alpha}_{ew}, \hat{M}_Z, \hat{G}_F, \hat{m}_t,\hat{m}_h\}$ extracted with one loop corrections in the same limit. We showthat at one loop the number of SMEFT parameters contributing to the preciseLEPI pseudo-observables exceeds the number of measurements. As a result theSMEFT parameters contributing to LEP data are formally unbounded when the sizeof loop corrections are reached until other data is considered in a globalanalysis. The size of these loop effects is generically a correction of order$\sim\%$ to leading effects in the SMEFT, but we find multiple large numericalcoefficients in our calculation at this order. We use a $\rm \overline{MS}$scheme, modified for the SMEFT, for renormalization. Some subtleties involvingnovel evanescent scheme dependence present in this result are explained.

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 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 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).