Rozdělovač paprsků, jak se používá v distribuci kvantových klíčů (QKD), je mechanismus, který rozděluje fotony a polarizuje je. Rozdělovače paprsků mohou rozdělit paprsky světla lineárně nebo diagonálně. V kvantové kryptografii tento polarizační proces umožňuje fotonům (známým jako bity v kryptografii), aby se interagujícím stranám objevily ve dvou různých stavech. Dvě strany (Alice a Bob) uvidí bity jako 0 nebo 1.
Následující příklad protokolu převrácení mince, jedna z metod provádění distribuce kvantových klíčů mezi dvě strany, ilustruje, jak funguje rozdělovač paprsků v QKD. Pro zahájení protokolu převrácení mince, což je metoda používaná mezi dvěma nedůvěryhodnými stranami, používá Alice rozdělovač paprsků k polarizaci fotonů podle principů kvantové fyziky. Rozdělovač paprsků rozděluje fotony. Vygenerované kvantové bity neboli qubity pak odešle Bobovi. Bob také používá rozdělovač paprsků k polarizaci fotonů a zaznamenává výsledná bitová měření, často měřená jako 0 nebo 1 jako tradiční bity. Pošle je Alice k porovnání výsledků. Pokud má Alice stejné výsledky, potvrdí to. Alice a Bob poté použijí bity, které měly stejnou polarizaci, k vytvoření tajného šifrovacího klíče. Tento proces je pro uživatele z velké části neviditelný a je zpracováván šifrovacím softwarem.
Útočné paprsky může útočník použít také k přerušení nebo odposlechu procesu vytváření klíčů. Útočník (Eva) může pomocí rozdělovače paprsků zachytit fotony, když je Alice pošle Bobovi, což nezpůsobí narušení kvantové mechaniky, jak to dělá většina odposlechů v kvantové kryptografii. Eve pak může ovládat to, co pošle Bobovi, a zasáhnout tak do jejich tajného procesu distribuce kvantových klíčů. Alice a Bob již nemají zabezpečený kanál, ve kterém by mohli vytvořit tajný klíč. Bezpečnostní problémy, jako jsou útoky rozdělování paprsků a další interference, jako je injekce světla, musí být řešeny v systémech kvantového šifrování.