Um divisor de feixe, conforme usado na distribuição de chave quântica (QKD), é um mecanismo que divide os fótons e os polariza. Divisores de feixe podem dividir feixes de luz linearmente ou diagonalmente. Na criptografia quântica, esse processo de polarização permite que os fótons (conhecidos como bits na criptografia) apareçam em dois estados diferentes para as partes em interação. As duas partes (Alice e Bob) verão os bits como 0 ou 1.
O exemplo a seguir de um protocolo de lançamento de moeda, um dos métodos de realização de distribuição de chave quântica entre duas partes, ilustra como um divisor de feixe funciona em QKD. Para iniciar o protocolo de lançamento de moeda, um método usado entre duas partes desconfiadas, Alice usa um divisor de feixe para polarizar os fótons, de acordo com os princípios da física quântica. O divisor de feixe divide os fótons. Os bits quânticos gerados, ou qubits, ela então envia para Bob. Bob também usa um divisor de feixe para polarizar os fótons e registra as medições de bits resultantes, geralmente medidas como 0 ou 1, como os bits tradicionais. Ele os envia para Alice para comparar os resultados. Se Alice obtiver os mesmos resultados, ela irá confirmar isso. Alice e Bob usarão os bits com a mesma polarização para criar uma chave de criptografia secreta. O processo é amplamente invisível para os usuários e controlado por software de criptografia.
Divisores de feixe também podem ser usados por um invasor para interromper ou espionar o processo de criação da chave. O invasor (Eva) pode usar um divisor de feixe para interceptar fótons enquanto Alice os envia para Bob, o que não causará uma perturbação na mecânica quântica como a maioria das espionagens na criptografia quântica faz. Eve pode então ser capaz de controlar o que ela envia para Bob, interferindo no processo secreto de distribuição da chave quântica. Alice e Bob não têm mais um canal seguro no qual podem criar uma chave secreta. Questões de segurança, como ataques de divisão de feixe e outras interferências, como injeção de luz, devem ser tratadas em sistemas de criptografia quântica.