Dê uma olhada no [código mostrando cada passo no **.NET Fiddle**][1] que ajuda entender um pouco melhor. Veja [funcionando no **ideone**][2]. Também [coloquei no **GitHub** para referência futura][3].

O `0x80` é o hexadecimal do número decimal 128 que em binário é o `10000000`. Quando ele aplica o operador `&` de `and`, cada bit de um número é comparado com outro e o resultado será 1 se ambos forem 1, ou 0 se ambos forem 0 ou se apenas um deles for 1. É assim que este operador funciona. Então no exemplo da letra `t` ele começa com

    01110100
    &
    10000000
    --------
    00000000

Deu zero.

No passo seguinte é aplicado o operador `<<` que é o deslocamento, ou seja ele joga todos os bits para a esquerda, então fica assim:

    11101000
    &
    10000000
    --------
    10000000

Deu 128, ou seja, maior que zero, então ele sabe que deve usar a *string* `1`.

E vai fazendo isto com todos os outros bits.

Note que usando o número 128 (0x80) estamos sempre comparando apenas o primeiro bit, ou outros sempre darão 0 em qualquer situação já que no número 128 todos os bits serão 0, exceto o primeiro. O operador de `and`, neste caso, só variará de acordo com o primeiro bit do número, os demais serão resultarão em 0.

Esta é a forma de andar passo a passo pelos bits e analisar só o primeiro. Até existem outras formas, mas será menos eficiente.

Veja o [jeito ineficiente no **.NET Fiddle**][4]. Pode parecer mais legível para quem não entende operadores de bits. Veja [funcionando no **ideone**][5]. Também [coloquei no **GitHub** para referência futura][6].

Veja o [teste de performance no **.NET Fiddle**][7]. Veja [funcionando no **ideone**][8]. Também [coloquei no **GitHub** para referência futura][9].

Se considerar que outras operações do algoritmo tem um custo bem alto, o simples uso do operador de bit no lugar do operador aritmético provavelmente gera, na operação isolada, mais de uma ordem de magnitude de velocidade.

O teste deve ser feito no seu computador. O .NET Fiddle não é confiável por ter vários processos rodando ao mesmo tempo. Mas dá uma base inicial.


  [1]: https://dotnetfiddle.net/A7QaFq
  [2]: https://ideone.com/3ANNHf
  [3]: https://github.com/maniero/SOpt/blob/master/CSharp/Conversion/ASCII2BinSimple.cs
  [4]: https://dotnetfiddle.net/YkLEze
  [5]: https://ideone.com/VzHitI
  [6]: https://github.com/maniero/SOpt/blob/master/CSharp/Conversion/ASCII2Bin.cs
  [7]: https://dotnetfiddle.net/0fMVjX
  [8]: https://ideone.com/jGBxwI
  [9]: https://github.com/maniero/SOpt/blob/master/CSharp/Conversion/ASCII2BinPerformance.cs