We study a simple five-dimensional extension of the Standard Model,compactified on a flat line segment in which there propagate Higgs and gaugebosons of the Standard Model. We impose a Dirichlet boundary condition on theHiggs field to realize its vacuum expectation value. Since a flatNambu-Goldstone zero-mode of the bulk Higgs is eliminated by the Dirichletboundary condition, a superposition of the Higgs Kaluza-Klein modes play therole of the Nambu-Goldstone boson except at the boundaries. We discussphenomenology of our model at the LHC, namely the top Yukawa deviation and theproduction and decay of the physical Higgs field, as well as the constraintsfrom the electroweak precision measurements.

A search for dark matter and unparticle production at the LHC has beenperformed using events containing two charged leptons (electrons or muons),consistent with the decay of a Z boson, and large missing transverse momentum.This study is based on data collected with the CMS detector in 2015,corresponding to an integrated luminosity of 2.3 inverse femtobarns ofproton-proton collisions at the LHC, at a center-of-mass energy of 13 TeV. Noexcess over the standard model expectation is observed. Compared to previoussearches in this topology, which exclusively relied on effective fieldtheories, the results are interpreted in terms of a simplified model of darkmatter production for both vector and axial vector couplings between a mediatorand dark matter particles. The first study of this class of models using CMSdata at sqrt(s) = 13 TeV is presented. Additionally, effective field theoriesof dark matter and unparticle production are used to interpret the data.

The generic embedding of the $R+R^2$ higher curvature theory into old-minimalsupergravity leads to models with rich vacuum structure in addition to itswell-known inflationary properties. When the model enjoys an exact R-symmetry,there is an inflationary phase with a single supersymmetric Minkowski vacuum.This appears to be a special case of a more generic set-up, which in principlemay include R-symmetry violating terms which are still of pure supergravityorigin. By including the latter terms, we find new supersymmetry breaking vacuacompatible with single-field inflationary trajectories. We discuss explicitlytwo such models and we illustrate how the inflaton is driven towards thesupersymmetry breaking vacuum after the inflationary phase. In these models thegravitino mass is of the same order as the inflaton mass. Therefore, purehigher curvature supergravity may not only accommodate the proper inflatonfield, but it may also provide the appropriate hidden sector for supersymmetrybreaking after inflation has ended.

The search for heavy resonances in the dijet channel is part of the on-goingphysics programme, both at the Tevatron and at the LHC. Lower limits have beenplaced on the masses of dijet resonances predicted in a wide variety of models.However, across experiments, the search strategy assumes that the effect of thenew particles is well-approximated by on-shell production and subsequent decayinto a pair of jets. We examine the impact of off-shell effects on suchsearches, particularly for strongly interacting resonances.

We examine interacting Abelian theories at low energies and show thatholomorphically normalized photon helicity amplitudes transform into dualamplitudes under SL(2,Z) as modular forms with weights that depend on thenumber of positive and negative helicity photons and on the number of internalphoton lines. Moreover, canonically normalized helicity amplitudes transform bya phase, so that even though the amplitudes are not duality invariant, theirsquares are duality invariant. We explicitly verify the duality transformationat one loop by comparing the amplitudes in the case of an electron and the dyonthat is its SL(2,Z) image, and extend the invariance of squared amplitudesorder by order in perturbation theory. We demonstrate that S-duality isproperty of all low-energy effective Abelian theories with electric and/ormagnetic charges and see how the duality generically breaks down at highenergies.

We argue that the Maldacena-Nunez no-go theorem excluding Minkowski and deSitter vacua in flux compactifications can be extended to exclude anti-deSitter (AdS) vacua for which the Kaluza-Klein scale is parametrically smallerthan the AdS length scale. As a practical application of this observation wedemonstrate that the mechanism to resolve O6 singularities in massive type IIAat the classical level is likely not to occur in AdS compactifications withscale separation. We furthermore remark that a compactification to fourobservable dimensions implies a large cosmological hierarchy.

The Twin Higgs model provides a natural theory for the electroweak symmetrybreaking without the need of new particles carrying the standard model gaugecharges below a few TeV. In the low energy theory, the only probe comes fromthe mixing of the Higgs fields in the standard model and twin sectors. However,an ultraviolet completion is required below ~ 10 TeV to remove residuallogarithmic divergences. In non-supersymmetric completions, new exotic fermionscharged under both the standard model and twin gauge symmetries have to bepresent to accompany the top quark, thus providing a high energy probe of themodel. Some of them carry standard model color, and may therefore be copiouslyproduced at current or future hadron colliders. Once produced, these exoticquarks can decay into a top together with twin sector particles. If the twinsector particles escape the detection, we have the irreducible stop-likesignals. On the other hand, some twin sector particles may decay back into thestandard model particles with long lifetimes, giving spectacular displacedvertex signals in combination with the prompt top quarks. This happens in theFraternal Twin Higgs scenario with typical parameters, and sometimes is evennecessary for cosmological reasons. We study the potential displaced vertexsignals from the decays of the twin bottomonia, twin glueballs, and twinleptons in the Fraternal Twin Higgs scenario. Depending on the details of thetwin sector, the exotic quarks may be probed up to ~ 2.5 TeV at the LHC andbeyond 10 TeV at a future 100 TeV collider, providing a strong test of thisclass of ultraviolet completions.

We perform a statistical combination of the ATLAS and CMS results for thesearch of a heavy resonance decaying to a pair of vector bosons with the$\sqrt{s}=8$ TeV datasets collected at the LHC. We take into account sixsearches in hadronic and semileptonic final states carried out by the twocollaborations. We consider only public information provided by ATLAS and CMSin the HEPDATA database and in papers published in refereed journals. Weinterpret the combined results within the context of a few benchmark newphysics models, such as models predicting the existence of a{\ensuremath{\mathrm{W^\prime}}\xspace} or a bulk Randall-Sundrum spin--2resonance, for which we present exclusion limits, significances, $p$-values andbest-fit cross sections. A heavy diboson resonance with a production crosssection of $\sim$4-5 fb and mass between 1.9 and 2.0 TeV is the exotic scenariomost consistent with the experimental results. Models in which a heavyresonance decays preferentially to a WW final state are disfavoured.

In this note, we use techniques from integrable systems to study relationsbetween gauge theories. The Gauge/Bethe correspondence, introduced by Nekrasovand Shatashvili, identifies the supersymmetric ground states of an N=(2,2)supersymmetric gauge theory in two dimensions with the Bethe states of aquantum integrable system. We make use of this correspondence to relate threedifferent quiver gauge theories which correspond to three differentformulations of the Bethe equations of an integrable spin chain called the tJmodel.

We construct the full set of boundary giant magnons on $\mathbb{R}\timesS^{2}$ attached to the maximal $Z=0$ giant graviton by mapping from the generalsolution to static sine-Gordon theory on the interval and compute the values of$\Delta-J$ at finite $J$, including the leading order corrections when $J$ islarge. We then consider the Born-Infeld theory of the giant graviton itself toconstruct BIon spike solutions that correspond to the world volume descriptionof the boundary giant magnons at finite $J$.