En esta tesis exploramos las posibilidades que ofrecen sistemas basados en grafeno como soporte para tecnologías cuánticas. En particular estudiamos en profundidad las bicapas de grafeno en las que se depositan átomos de hidrógeno. Este tipo de defectos crean momentos magnéticos electrónicos localizados alrededor de los adátomos. Los adátomos de hidrógeno proporcionan a su vez el momento magnético nuclear del protón de su núcleo que interacciona con los momentos magnéticos electrónicos. El Hamiltoniano efectivo de este sistema comprende una multitud de términos que, cuando se combinan adecuadamente, pueden dar lugar a fases tanto débil como fuertemente correlacionadas. Las interacciones de Hamiltoniano efectivo pueden ser controladas a través de dos mecanismos. El primero, la ubicación de los defectos introducidos que puede ser elegida con precisión atómica usando STM. El segundo se basa en la apertura controlada de un gap en la estructura de bandas de las bicapas de localización/descolocación de los estados electrónicos depende fuertemente de la cercanía en energía de estados localizados, por lo que la apertura de un gap permite controlar la extensión de los electrones y su interacción con los defectos. Esta plataforma permitiría realizar experimentalmente un gran número de Hamiltonianos que a día de hoy carecen de realización experimental eligiendo la combinación correcta de parámetros entre los defectos y campo eléctrico (o lo que es lo mismo, extensión de los estados electrónicos).