We give a unified division algebraic description of (D=3, N=1,2,4,8), (D=4,N=1,2,4), (D=6, N=1,2) and (D=10, N=1) super Yang-Mills theories. A given(D=n+2, N) theory is completely specified by selecting a pair (A_n, A_{nN}) ofdivision algebras, A_n, A_{nN} = R, C, H, O, where the subscripts denote thedimension of the algebras. We present a master Lagrangian, defined overA_{nN}-valued fields, which encapsulates all cases. Each possibility isobtained from the unique (O, O) (D=10, N=1) theory by a combination ofCayley-Dickson halving, which amounts to dimensional reduction, and removingpoints, lines and quadrangles of the Fano plane, which amounts to consistenttruncation. The so-called triality algebras associated with the divisionalgebras allow for a novel formula for the overall (spacetime plus internal)symmetries of the on-shell degrees of freedom of the theories. We use imaginaryA_{nN}-valued auxiliary fields to close the non-maximal supersymmetry algebraoff-shell. The failure to close for maximally supersymmetric theories isattributed directly to the non-associativity of the octonions.

In Two-Higgs-Doublet models, the conditions for CP violation can be expressedin terms of invariants under U(2) rotations among the two SU(2) Higgs doubletfields. In order to design a strategy for measuring the invariants we expressthem in terms of observables, i.e., masses and couplings of scalar bosons. Wefind amplitudes directly sensitive to the invariants. Observation of theStandard-Model-like Higgs boson at the LHC severely constrains the models. Inparticular, in the model with Z_2 symmetry imposed on dimension-4 terms (inorder to eliminate tree-level flavour-changing neutral currents), CP violationis strongly suppressed. On the other hand, the most general Two-Higgs-Doubletmodel (without Z_2 symmetry) would still allow for CP violation to be presentin the model, without being in conflict with the LHC data. Consequently, alsoflavour-changing neutral currents would in general be expected. We brieflysketch a strategy for measuring the remaining CP violation.

We study gauge and gravity backreaction in a holographic model of quantumquench across a superfluid critical transition. The model involves a complexscalar field coupled to a gauge and gravity field in the bulk. In earlier work(arXiv:1211.1776) the scalar field had a strong self-coupling, in which casethe backreaction on both the metric and the gauge field can be ignored. In thisapproximation, it was shown that when a time dependent source for the orderparameter drives the system across the critical point at a rate slow comparedto the initial gap, the dynamics in the critical region is dominated by a zeromode of the bulk scalar, leading to a Kibble-Zurek type scaling function. Weshow that this mechanism for emergence of scaling behavior continues to holdwithout any self-coupling in the presence of backreaction of gauge field andgravity. Even though there are no zero modes for the metric and the gaugefield, the scalar dynamics induces adiabaticity breakdown leading to scaling.This yields scaling behavior for the time dependence of the charge density andenergy momentum tensor.

We study the general effects of anomalous U(1)_A gauge symmetry on softsupersymmetry (SUSY) breaking terms in large volume scenario, where the MSSMsector is localized on a small cycle whose volume is stabilized by the D-termpotential of the U(1)_A. Since it obtains SUSY breaking mass regardless of thedetailed form of K\"ahler potential, the U(1)_A vector superfield acts as amessenger mediating the SUSY breaking in the moduli sector to the MSSM sector.Then, through the loops of U(1)_A vector superfield, there arise soft masses ofthe order of m_{3/2}^2/8\pi^2 for scalar mass squares, m_{3/2}/(8\pi^2)^2 forgaugino masses, and m_{3/2}/8\pi^2 for A-paramteres. In addition, the massiveU(1)_A vector superfield can have non-zero F and D-components through themoduli mixing in the K\"ahler potential, and this can result in larger softmasses depending upon the details of the moduli mixing. For instance, in thepresence of one-loop induced moduli mixing between the visible sector modulusand the large volume modulus, the U(1)_A D-term provides soft scalar masssquares of the order of m_{3/2}^2. However, if the visible sector modulus ismixed only with small cycle moduli, its effect on soft terms depends on how tostabilize the small cycle moduli.

We study soft theorems at one loop in planar N=4 super Yang-Mills theorythrough finite order in the infrared regulator and to subleading order in thesoft parameter {\delta}. In particular, we derive a universal constraint fromdual superconformal symmetry, which we use to bootstrap subleading log {\delta}behaviour. Moreover, we determine the complete infrared-finite subleading softcontribution of n-point MHV amplitudes using momentum twistors. Finally, wecompute the subleading log {\delta} behaviour of one-loop NMHV ratio functionsat six and seven points, finding that universality holds within but not betweenhelicity sectors.

Supersymmetry provides a well-established theoretical framework forextensions of the standard model of particle physics and the generalunderstanding of quantum field theories. We summarise here our investigationsof N=1 supersymmetric Yang-Mills theory with SU(2) gauge symmetry using thenon-perturbative first-principles method of numerical lattice simulations. Thestrong interactions of gluons and their superpartners, the gluinos, lead toconfinement, and a spectrum of bound states including glueballs, mesons, andgluino-glueballs emerges at low energies. For unbroken supersymmetry theseparticles have to be arranged in supermultiplets of equal masses. In latticesimulations supersymmetry can only be recovered in the continuum limit since itis explicitly broken by the discretisation. We present the first continuumextrapolation of the mass spectrum of supersymmetric Yang-Mills theory. Theresults are consistent with the formation of supermultiplets and the absence ofnon-perturbative sources of supersymmetry breaking. Our investigations alsoindicate that numerical lattice simulations can be applied to non-trivialsupersymmetric theories.

We present a three-loop O(g^6) calculation of the difference between theexpectation values of Wilson loops evaluated in N=4 and superconformal N=2supersymmetric Yang-Mills theory with gauge group SU(N) using dimensionalreduction. We find a massive reduction of required Feynman diagrams, leavingonly certain two-matter-loop corrections to the gauge field and associatedscalar propagator. This "diagrammatic difference" leaves a finite resultproportional to the bare propagators and allows the recovery of the zeta(3)term coming from the matrix model for the 1/2 BPS circular Wilson loop in theN=2 theory. The result is valid also for closed Wilson loops of general shape.Comments are made concerning light-like polygons and supersymmetric loops inthe plane and on S^2.

General relativity can be unambiguously formulated with Lorentz, de Sitterand anti-de Sitter tangent groups, which determine the fermionicrepresentations. We show that besides of the Lorentz group only anti-de Sittertangent group is consistent with all physical requirements.

We provide dramatic evidence that `Mellin space' is the natural home forcorrelation functions in CFTs with weakly coupled bulk duals. In Mellin space,CFT correlators have poles corresponding to an OPE decomposition into `left'and `right' sub-correlators, in direct analogy with the factorization channelsof scattering amplitudes. In the regime where these correlators can be computedby tree level Witten diagrams in AdS, we derive an explicit formula for theresidues of Mellin amplitudes at the corresponding factorization poles, and weuse the conformal Casimir to show that these amplitudes obey algebraic finitedifference equations. By analyzing the recursive structure of our factorizationformula we obtain simple diagrammatic rules for the construction of Mellinamplitudes corresponding to tree-level Witten diagrams in any bulk scalartheory. We prove the diagrammatic rules using our finite difference equations.Finally, we show that our factorization formula and our diagrammatic rulesmorph into the flat space S-Matrix of the bulk theory, reproducing the usualFeynman rules, when we take the flat space limit of AdS/CFT. Throughout weemphasize a deep analogy with the properties of flat space scatteringamplitudes in momentum space, which suggests that the Mellin amplitude mayprovide a holographic definition of the flat space S-Matrix.

The production of four bottom quarks is an important benchmark channel forHiggs analyses and searches for new physics at the LHC. We report on thecalculation of the next-to-leading order QCD corrections to the process pp -> banti-b b anti-b + X with the HELAC-NLO automated framework, and present resultsfor inclusive cross sections and differential distributions. We discuss theimpact of the higher-order corrections and, in particular, the effect of thebottom quark mass. In addition, we provide an estimate of the theoreticaluncertainty from the variation of the renormalisation and factorisation scalesand the parton distribution functions. The results are obtained with a newsubtraction formalism for real radiation at next-to-leading order, implementedin the HELAC-DIPOLES package.