We point out that we can almost always determine by the anomaly matching thefull anomaly polynomial of a supersymmetric theory in 2d, 4d or 6d if we assumethat its Higgs branch is the one-instanton moduli space of some group G. Thismethod not only provides by far the simplest method to compute the centralcharges of known theories of this class, e.g. 4d E_{6,7,8} theories of Minahanand Nemeschansky or the 6d E-string theory, but also gives us new pieces ofinformation about unknown theories of this class.

Recent progress on scattering amplitudes in super Yang--Mills and superstringtheory benefitted from the use of multiparticle superfields. They universallycapture tree-level subdiagrams, and their generating series solve thenon-linear equations of ten-dimensional super Yang--Mills. We providesimplified recursions for multiparticle superfields and relate them to earlierrepresentations through non-linear gauge transformations of their generatingseries. In this work we discuss the gauge transformations which enforce theirLie symmetries as suggested by the Bern-Carrasco-Johansson duality betweencolor and kinematics. Another gauge transformation due to Harnad and Shnider isshown to streamline the theta-expansion of multiparticle superfields, bypassingthe need to use their recursion relations beyond the lowest components. Thefindings of this work tremendously simplify the component extraction fromkinematic factors in pure spinor superspace.

We reconsider basic, in the sense of minimal field content, Pati-Salam xSU(3) family models which make use of the Type I see-saw mechanism to reproducethe observed mixing and mass spectrum in the neutrino sector. The goal of thisis to achieve the observed baryon asymmetry through the thermal decay of thelightest right-handed neutrino and at the same time to be consistent with theexpected experimental lepton flavour violation sensitivity. This kind of modelshave been previously considered but it was not possible to achieve acompatibility among all of the ingredients mentioned above. We describe thenhow different SU(3) messengers, the heavy fields that decouple and produce theright form of the Yukawa couplings together with the scalars breaking the SU(3)symmetry, can lead to different Yukawa couplings. This in turn impliesdifferent consequences for flavour violation couplings and conditions forrealizing the right amount of baryon asymmetry through the decay of thelightest right-handed neutrino. Also a highlight of the present work is a newfit of the Yukawa textures traditionally embedded in SU(3) family models.

We use one-loop Heavy Meson Chiral Perturbation Theory (HMCHPT) as well as arelativistic formulation to calculate the chiral logarithms$m^2_\pi\log{\left(m^2_\pi/\mu^2\right)}$ contributing to the formfactors ofthe semileptonic $B\rightarrow \pi$ decays at momentum transfer $q^2$ away from$q^2_\mathrm{max}=(m_B-m_\pi)^2$. We give arguments why this chiral behavior isreliable even in the energy regime with hard or fast pions. These results canbe used to extrapolate the formfactors calculated on the lattice to lower lightmeson masses.

It is known from earlier work of Iqbal, Liu (arXiv:0809.3808) that theboundary transport coefficients such as electrical conductivity (at vanishingchemical potential), shear viscosity etc. at low frequency and finitetemperature can be expressed in terms of geometrical quantities evaluated atthe horizon. In the case of electrical conductivity, at zero chemical potentialgauge field fluctuation and metric fluctuation decouples, resulting in atrivial flow from horizon to boundary. In the presence of chemical potential,the story becomes complicated due to the fact that gauge field and metricfluctuation can no longer be decoupled. This results in a nontrivial flow fromhorizon to boundary. Though horizon conductivity can be expressed in terms ofgeometrical quantities evaluated at the horizon, there exist no such neatresult for electrical conductivity at the boundary. In this paper we propose anexpression for boundary conductivity expressed in terms of geometricalquantities evaluated at the horizon and thermodynamical quantities. We alsoconsider the theory at finite cutoff outside the horizon (arXiv:1006.1902) andgive an expression for cutoff dependent electrical conductivity, whichinterpolates smoothly between horizon conductivity and boundary conductivity .Using the results about the electrical conductivity we gain much insight intothe universality of thermal conductivity to viscosity ratio proposed inarXiv:0912.2719.

We study the phase structure and equilibrium state space geometry ofR-charged black holes in $D = 5$, 4 and 7 and the corresponding rotating $D3$,$M2$ and $M5$ branes. For various charge configurations of the compact blackholes in the canonical ensemble we demonstrate new liquid-gas like phasecoexistence behaviour culminating in second order critical points. The criticalexponents turn out to be the same as that of four dimensional asymptoticallyAdS black holes in Einstein Maxwell theory. We further establish that theregions of stability for R-charged black holes are, in some cases, moreconstrained than is currently believed, due to properties of some of theresponse coefficients. The equilibrium state space scalar curvature iscalculated for various charge configurations, both for the case of compact aswell as flat horizons and its asymptotic behaviour with temperature isestablished.

We study the BPS spectrum of four-dimensional $\mathcal{N}=2$ superconformalfield theory of Argyres-Douglas type, obtained via twisted compactification ofsix-dimensional $A_{N-1}$ $(2,0)$ theory on a sphere with an irregularpuncture, by using spectral networks. We give strong evidence of theequivalence of $\mathcal{N}=2$ superconformal field theories fromsix-dimensional theories of different ranks by systematically comparing thechamber structure and wall-crossing phenomena.

We consider the possibility of "Higgs counterfeits" - scalars that can beproduced with cross sections comparable to the SM Higgs, and which decay withidentical relative observable branching ratios, but which are nonetheless notresponsible for electroweak symmetry breaking. We also consider a relatedscenario involving "Higgs friends," fields similarly produced through gg fusionprocesses, which would be discovered through diboson channels WW, ZZ, gammagamma, or even gamma Z, potentially with larger cross sections times branchingratios than for the Higgs. The discovery of either a Higgs friend or a Higgscounterfeit, rather than directly pointing towards the origin of the weakscale, would indicate the presence of new colored fields necessary for thesizable production cross section (and possibly new colorless but electroweaklycharged states as well, in the case of the diboson decays of a Higgs friend).These particles could easily be confused for an ordinary Higgs, perhaps with anadditional generation to explain the different cross section, and we emphasizethe importance of vector boson fusion as a channel to distinguish a Higgscounterfeit from a true Higgs. Such fields would naturally be expected inscenarios with "effective Z's," where heavy states charged under the SM produceeffective charges for SM fields under a new gauge force. We discuss theprospects for discovery of Higgs counterfeits, Higgs friends, and associatedcharged fields at the LHC.

We investigate the possibilities of New Physics affecting the Standard Model(SM) Higgs sector. An effective Lagrangian with dimension-six operators is usedto capture the effect of New Physics. We carry out a global Bayesian inferenceanalysis, considering the recent LHC data set including all availablecorrelations, as well as results from Tevatron. Trilinear gauge boson couplingsand electroweak precision observables are also taken into account. The case ofweak bosons tensorial couplings is closely examined and NLO QCD corrections aretaken into account in the deviations we predict. We consider two scenarios, onewhere the coefficients of all the dimension-six operators are essentiallyunconstrained, and one where a certain subset is loop suppressed. In bothscenarios, we find that large deviations from some of the SM Higgs couplingscan still be present, assuming New Physics arising at 3 TeV. In particular, wefind that a significantly reduced coupling of the Higgs to the top quark ispossible and slightly favored by searches on Higgs production in associationwith top quark pairs. The total width of the Higgs boson is only weaklyconstrained and can vary between 0.7 and 2.7 times the Standard Model valuewithin 95% Bayesian credible interval (BCI). We also observe sizeable effectsinduced by New Physics contributions to tensorial couplings. In particular, theHiggs boson decay width into $Z\gamma$ can be enhanced by up to a factor 12within 95% BCI.

We extend the f(R) gravity action by including a generic dependence upon theWeyl tensor, and further generalize it to supergravity by using thesuper-curvature (R) and super-Weyl (W) chiral superfields in N=1 chiral curvedsuperspace. We argue that our (super)gravitational actions are the meaningfulextensions of the phenomenological f(R) gravity and its locally supersymmetricgeneralization towards their UV completion and their embedding into superstringtheories. The proposed actions can be used for study of cosmologicalperturbations and gravitational instabilities due to a nonvanishing Weyl tensorin gravity and supergravity.