Faits: A. Par jugement du 27 septembre 2012, le Tribunal d'application des peines et des mesures du canton de Genève (ci-après: TAPEM) a ordonné la poursuite du traitement institutionnel en milieu fermé (art. 59 al. 3 CP) de A._. B. Par arrêt du 16 septembre 2013, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice genevoise a rejeté l'appel formé par A._ et confirmé le jugement de première instance. Elle s'est notamment fondée sur les faits suivants: B.a. Par ordonnance de non-lieu du 26 mars 2004, la Chambre d'accusation de Genève a reconnu l'irresponsabilité de A._, prévenu de meurtre, et ordonné son internement, en application de l'ancien art. 43 CP. Cette décision se fondait, en particulier, sur le rapport d'expertise du 8 décembre 2003 du Dr B._. Selon ce rapport, A._ était atteint d'une maladie mentale sous forme d'idées délirantes de persécution, d'hallucinations auditives et cénesthésiques ainsi que d'une grave altération du rapport à la réalité. Il souffrait d'une schizophrénie paranoïde chronique dont les symptômes étaient aggravés par sa consommation de substances toxiques et par l'arrêt d'une médication spécifique. Un traitement ou des soins spéciaux étaient nécessaires dans le but d'atténuer ou de limiter le danger de le voir commettre d'autres actes punissables. Ils ne pouvaient toutefois pas s'envisager dans le cadre d'un traitement ambulatoire ou d'une hospitalisation, compte tenu de l'incapacité de A._ à s'inscrire, de façon durable, dans un processus de soins volontaire. Par la suite, trois autres expertises ont été établies, respectivement le 19 mars 2008 par le Professeur C._, le 30 juin 2008 par la Dresse D._ et finalement le 15 novembre 2010 par le Dr E._. B.b. Par jugement du 17 mars 2011, le Tribunal d'application des peines et des mesures du canton de Genève a libéré conditionnellement A._ de la mesure d'internement et a ordonné, en lieu et place, une mesure institutionnelle en milieu fermé (art. 59 al. 3 CP). B.c. Dans le cadre de l'examen annuel de la mesure au sens de l'art. 62d al. 2 CP, la Commission d'évaluation de la dangerosité du canton de Genève (ci-après: CED) a précisé le 30 avril 2012 que A._ présentait toujours un caractère dangereux pour la collectivité. Elle a constaté que le recourant souffrait toujours d'une psychose chronique sans rémission à aucun moment malgré le traitement psychotrope majoré et la psychothérapie entrepris. Selon elle, le trouble mental dont souffrait le recourant restait chronique et décompensé, notamment en raison du fait que le recourant avait plusieurs fois interrompu son traitement, et il ne pouvait pas garantir qu'il s'abstiendrait de le faire à l'avenir. La CED a ajouté que la dangerosité du recourant restait élevée, notamment au vu de sa consommation épisodique de stupéfiants depuis son incarcération en 2006, même en milieu protégé. En outre, il avait déjà fugué d'un milieu psychiatrique hospitalier à réitérées reprises, et avait même tenté de prendre la fuite depuis la prison de F._ en septembre 2011. La CED a conclu que, compte tenu de son état clinique et de son parcours, le risque de récidive restait majeur et qu'un changement de mesure était manifestement prématuré et représenterait un danger pour la sécurité collective. B.d. Selon le préavis du 8 août 2012 du Service de l'application des peines et mesures genevois (ci-après: SAPEM), la poursuite d'un traitement institutionnel en milieu fermé, conformément à l'art. 59 al. 3 CP, restait nécessaire en raison de la pathologie dont souffrait A._, avec des conduites depuis l'Union carcérale psychiatrique (ci-après: UCP). L'intéressé était demandeur d'entretiens réguliers et n'avait pas présenté de trouble de comportement mais des angoisses quant à son avenir et au flou de sa situation. Il collaborait à son traite-ment et faisait confiance à l'équipe soignante. B.e. Selon le certificat du 12 mars 2013 du Service de psychiatrie pénitentiaire de F._, A._ se présentait volontairement et régulièrement à ses entretiens hebdomadaires. Il acceptait le traitement mis en place (Haldol decanoas intramusculaire 350 mg toutes les trois semaines) ainsi que la médication per os (Depakine et Tranxilium). Son état clinique était globalement meilleur, mais restait fluctuant. Le travail psychothérapeutique continuait à être axé sur l'acceptation et la compréhension de sa maladie et la gestion de ses symptômes (idées délirantes de persécution, hallucinations). Le patient arrivait à identifier les symptômes précurseurs d'une crise et pouvait demander une médication supplémentaire lorsqu'il se sentait trop envahi par des pensées intrusives. Il poursuivait ses activités aux ateliers de la prison, aucun trouble de comportement n'ayant été rapporté, et continuait à nouer des contacts à l'extérieur. L'intéressé avait bénéficié de six sorties accompagnées depuis le 31 juillet 2012 sur le domaine de G._ depuis l'UCP d'une durée d'une à deux heures qui s'étaient bien déroulées, A._ ayant respecté le cadre proposé. Ces sorties lui avaient permis dans un premier temps de retrouver une certaine énergie puis elles avaient fait place à une certaine frustration et à l'incompréhension qu'elles ne soient pas accompagnées d'un projet concret de passage en milieu ouvert. Le patient exprimait un sentiment de lassitude et de tristesse face à la prolongation de son incarcération à F._. Ces sorties étaient toutefois pratiquement difficiles à organiser et l'équipe médicale n'arrivait pas toujours à honorer ses engagements, ce qui était source de frustration supplémentaire compréhensible. Les thérapeutes suggéraient d'organiser une nouvelle réunion en réseau pour effectuer un bilan de la situation. C. Contre l'arrêt du 16 septembre 2013, A._ dépose un recours en matière pénale devant le Tribunal fédéral. Il conclut, principalement, à la réforme de l'arrêt attaqué en ce sens que le traitement institutionnel en milieu fermé est levé au profit d'un traitement institutionnel en milieu ouvert, qu'il est ordonnée des règles de conduites strictes, un traitement ambulatoire et une assistance de probation et qu'il est constaté que le principe de la célérité est violé. Subsidiairement, il conclut à l'annulation de l'arrêt attaqué et au renvoi de la cause à la cour cantonale pour nouvelle décision. En outre, il sollicite l'assistance judiciaire. Invités à se déterminer, la cour cantonale et le Ministère public genevois ont déposé des observations, qui ont été communiquées au recourant.