Faits:
A. En septembre 2001, X._ est venue du Japon pour travailler dans un restaurant de St-Aubin (NE). Son employeur, Y._, a mis à sa disposition un appartement qu'elle partageait avec un collègue, Z._.
B. Le 29 novembre 2005, X._ a informé la police que, entre fin septembre 2001 et fin octobre 2001, elle avait été violée à une vingtaine de reprises par Z._, dans l'appartement fourni par leur employeur. Elle reprochait à celui-ci de n'avoir rien entrepris pour la protéger, alors qu'elle s'était confiée à lui, et d'avoir toléré les agissements de son employé.
Une instruction a été ouverte contre le complice et l'auteur présumés. Celui-ci a rapidement admis avoir eu des relations sexuelles avec X._ mais a contesté tout viol de sa part. Le 13 avril 2010, le Ministère public du canton de Neuchâtel a clos la procédure par une décision de non-lieu pour insuffisance de charges.
C. Par arrêt du 16 novembre 2010, la Chambre d'accusation du Tribunal cantonal neuchâtelois a rejeté le recours formé par X._ et confirmé la décision de non-lieu.
D. X._ forme un recours en matière pénale contre cet arrêt. Elle conclut à son annulation et au renvoi en jugement de Z._ et Y._ devant le tribunal compétent.
Elle sollicite également l'octroi de l'assistance judiciaire.
Considérant en droit:
1. 1.1 La décision attaquée a été rendue le 16 novembre 2010 et le recours a été déposé le 17 décembre 2010 devant le Tribunal fédéral. La qualité pour recourir de l'intéressée s'examine par conséquent au regard de l'art. 81 LTF selon sa teneur en vigueur jusqu'au 31 décembre 2010 (Niklaus Schmid, Übergangsrecht der Schweizerischen Strafprozessordnung, Zurich 2010, p. 98, ch. 352).
1.2 La recourante a participé à la procédure devant l'autorité précédente. Elle prétend, ce qui en l'occurrence suffit (cf. ATF 126 IV 147 consid. 1 p. 149; 125 IV 79 consid. 1c p. 81/82), avoir été victime d'une atteinte directe à son intégrité corporelle et revêt ainsi la qualité de victime au sens de l'art. 2 LAVI. La procédure n'ayant pas été menée jusqu'à un stade qui aurait permis de le faire, on ne peut lui reprocher de n'avoir pas pris de conclusions civiles. Certes, elle n'indique pas, comme il lui incombait en pareil cas, quelles conclusions civiles elle entendrait faire valoir dans la procédure pénale. Compte tenu, notamment, de la nature de l'infraction dénoncée, on peut toutefois discerner d'emblée et sans ambiguïté quelles prétentions civiles elle pourrait élever contre les intimés et en quoi la décision attaquée est susceptible de les influencer (ATF 127 IV 185 consid. 1a p. 187 et les arrêts cités).
2. La Chambre d'accusation a considéré que l'instruction n'avait pas fait ressortir de charges suffisantes en relation avec le caractère imposé des relations sexuelles d'une part, et à propos, d'autre part, de la conscience, chez l'auteur, de l'absence de consentement de la victime.
Elle a constaté que les déclarations des parties étaient contradictoires, Z._ admettant avoir eu des relations sexuelles avec la recourante mais niant avoir usé de contrainte. Elle a exposé que, dans ces circonstances et en l'absence de preuves directes des faits dénoncés, les attitudes respectives des parties et leurs propos au moment des faits ou postérieurement pouvaient fournir des indications utiles. La Chambre d'accusation a alors relevé plusieurs éléments à décharge. En premier lieu, elle a jugé qu'il n'était pas arbitraire de considérer que le comportement de la recourante privait sa thèse de vraisemblance. Celle-ci, bien qu'elle prétendait avoir été violée quotidiennement par son collègue dès le second jour de son séjour en Suisse, était revenue vivre dans l'appartement commun après être rentrée au Japon du 8 au 18 octobre 2001 pour y liquider des affaires. Deuxièmement, l'autorité précédente a constaté que la recourante avait répondu aux premiers gestes de son agresseur de manière équivoque. Troisièmement, elle n'avait pas distinctement exprimé son désaccord. En dernier lieu, les magistrats cantonaux ont retenu que l'intéressée n'avait pas fourni d'explications compréhensibles sur le fait que Z._ parvenait à entrer dans la chambre de la recourante alors que la porte était verrouillée. Le seul élément à charge autre que les déclarations de la recourante consistait en un témoignage indirect d'une collègue japonaise. La Chambre d'accusation a toutefois estimé que ce moyen de preuve n'était pas propre à lever les doutes sérieux que faisaient naître les indices à décharge. Elle en a conclu qu'un tribunal serait immanquablement amené à libérer l'auteur principal au bénéfice du doute et a confirmé la décision de non-lieu.
3. La recourante fait valoir que la Chambre d'accusation a procédé à une appréciation arbitraire des preuves qui l'a conduite à un déni de justice et à une application arbitraire de l'art. 177 du code de procédure pénale du canton de Neuchâtel du 29 septembre 1977 (ci-après : CPP/NE). En bref, elle lui reproche d'avoir retenu à décharge des indices non pertinents et d'avoir ignoré les éléments à charge.
Le grief pris du déni de justice, tel que formulé, n'a pas de portée propre par rapport à celui d'arbitraire et se confond avec ce dernier dans la mesure où il est étayé par la même argumentation.
3.1 Selon le code de procédure pénale neuchâtelois, le ministère public peut rendre une ordonnance de non-lieu si des motifs de droit, l'insuffisance des charges recueillies au cours de l'information ou l'opportunité justifient l'abandon de la poursuite (cf. art. 177 al. 1 et 2 CPP/NE; ALAIN BAUER/PIERRE CORNU, Code de procédure pénale neuchâtelois annoté, 2003, ch. 2 ad art. 177 CPP). Le non-lieu pour insuffisance de charges est prononcé si on peut admettre avec une grande vraisemblance que les charges révélées par l'instruction seront insuffisantes pour convaincre un tribunal de la culpabilité du prévenu (RJN 6 II 149). Autrement dit, l'autorité estime que l'information ne fait pas ressortir de charges suffisantes pour que l'inculpé puisse être déféré à la juridiction de jugement, qui prononcerait sans aucun doute un acquittement au bénéfice du doute (ALAIN BAUER/PIERRE CORNU, op. cit., ch. 4 ad art. 177 CPP; GÉRARD PIQUEREZ, Traité de procédure pénale suisse, 2e éd., 2006, n. 1093 p. 690).
3.2 Le tribunal statue sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). Le recourant ne peut critiquer les constatations de faits que si ceux-ci ont été établis de manière manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF, en particulier en violation de l'interdiction constitutionnelle de l'arbitraire. On peut renvoyer, sur la notion d'arbitraire, aux principes maintes fois exposés par le Tribunal fédéral (voir par ex: ATF 135 V 2 consid. 1.3 p. 4/5; 134 I 140 consid. 5.4 p. 148; 133 I 149 consid. 3.1 p. 153 et les arrêts cités). S'agissant plus précisément de l'appréciation des preuves et de l'établissement des faits, il y a arbitraire lorsque l'autorité ne prend pas en compte, sans aucune raison sérieuse, un élément de preuve propre à modifier la décision, lorsqu'elle se trompe manifestement sur son sens et sa portée, ou encore lorsque, en se fondant sur les éléments recueillis, elle en tire des constatations insoutenables (ATF 134 V 53 consid. 4.3; 129 I 8 consid. 2.1). Le grief d'arbitraire doit être motivé conformément aux exigences posées par l'art. 106 al. 2 LTF. Le recourant doit donc démontrer, sous peine d'irrecevabilité, que la décision attaquée, sur le point contesté, est manifestement insoutenable, et non seulement discutable ou même critiquable (cf. ATF 134 I 140 consid. 5.4).
3.2.1 La recourante soutient que la Chambre d'accusation a versé dans l'arbitraire en retenant que le retour dans l'appartement après le séjour au Japon privait sa version des faits de crédibilité.
Contrairement à ce qu'affirme la recourante, retenir dans une appréciation des preuves le comportement des parties au moment des faits n'est en rien insoutenable (cf. ATF 118 Ia 28 consid. 1b). Face à des déclarations contradictoires, le juge doit fonder sa conviction sur l'ensemble des circonstances; dans ce cadre, l'attitude des parties constitue un élément pertinent pour juger de la crédibilité de déclarations.
Pour le reste, la recourante ne s'en prend pas de manière recevable à l'appréciation faite par la Chambre d'accusation (art. 106 al. 2 LTF), qui a jugé que les explications fournies par la recourante pour justifier son retour dans l'appartement étaient peu convaincantes, notamment l'importance, pour un japonais, de "garder la face". En outre, la décision relève que la recourante, lorsqu'elle était arrivée en Suisse en septembre 2001, était munie d'un billet d'avion aller et retour parce qu'elle avait précisément envisagé de rentrer au Japon au cas où elle n'aurait pas été satisfaite de son travail à St-Aubin. Dans cette hypothèse, elle avait également prévu de se rendre dans une université française. Elle avait d'ailleurs admis devant le juge d'instruction qu'il aurait été possible de rester au Japon en prétextant que le travail en Suisse ne lui avait pas convenu. Or, la recourante se borne à contester la pertinence de ce raisonnement sans autre développement. Le grief doit ainsi être rejeté dans la mesure de sa recevabilité.
3.2.2 La recourante soutient que la Chambre d'accusation a ignoré le témoignage de sa collègue B._.
L'autorité précédente a relevé que si, selon ce témoin, la recourante n'avait pas inventé son histoire et n'avait pas consenti aux rapports sexuels, il était arrivé à cette conclusion parce que la recourante était douce et gentille, et "n'osait pas dire non". En outre, le témoin avait trouvé l'"histoire bizarre" et avait demandé à l'intéressée pourquoi elle ne fermait pas sa porte à clef.
On ne saurait donc reprocher à la Chambre d'accusation d'avoir, comme le soutient la recourante, "passé comme chat sur braise" sur ce moyen de preuve. Elle l'a au contraire analysé de manière circonstanciée pour en conclure qu'il n'était pas propre à lever les doutes sur la réalisation des éléments constitutifs du viol. En outre, la recourante ne peut être suivie lorsqu'elle affirme en substance que la cour a relativisé à tort la valeur de ce témoignage. L'appréciation sur le caractère doux et gentil de la victime n'est nullement sortie de son contexte. En effet, directement à la suite de cette opinion, le témoin précise que, à ses yeux, la recourante n'a pas inventé son histoire avant d'ajouter que "peut-être [...] d'autres auraient réagi, contesté". Il établit donc expressément un lien entre le caractère de la recourante et l'absence de réaction de celle-ci.
3.2.3 La recourante reproche à la Chambre d'accusation d'avoir retenu qu'elle avait eu un comportement équivoque en répondant aux premiers gestes de son collègue par les mots : "Pas dans la cuisine, je ne veux pas, ça ne se fait pas"
Ainsi formulés, ces propos laissent entendre que ce ne sont pas les gestes eux-mêmes qui dérangent mais le fait qu'ils aient lieu dans la cuisine. Lors de sa première audition, la recourante a d'ailleurs déclaré qu'elle avait tenté de faire croire à son collègue qu'elle serait d'accord dans la chambre. Il n'y a donc rien d'insoutenable à conclure que, en repoussant son approche par ces termes, elle n'a pas clairement exprimé son désaccord. Le fait que, dans son esprit, elle pensait pouvoir lui échapper sur le chemin de la chambre, est impropre à modifier cette appréciation.
3.2.4 La recourante fait grief à l'autorité précédente d'avoir constaté qu'elle n'avait pas clairement exprimé son désaccord bien qu'elle ait plusieurs fois déclaré dans la procédure qu'elle avait résisté.
La Chambre d'accusation a tiré la constatation litigieuse de plusieurs éléments. En premier lieu, la recourante, dans un rapport écrit en anglais, avait déclaré qu'elle était fatiguée après le travail et n'avait pas l'énergie de résister, de sorte qu'elle avait essayé de se forcer à oublier son compagnon en permettant ("by allowing") à Z._ d'avoir des relations sexuelles avec elle. Par ailleurs, la recourante avait ensuite indiqué au juge d'instruction qu'après le premier viol, elle s'était tue, car elle craignait d'être considérée comme fautive. Enfin, à la question du juge d'instruction de savoir si son refus était évident pour l'intimé, elle avait répondu qu'elle l'ignorait, puis avait précisé qu'il devait nécessairement connaître son désaccord, puisqu'il savait qu'elle avait un compagnon au Japon. Elle a finalement ajouté que, "dans son esprit", elle n'avait jamais été d'accord.
Lorsque la recourante prétend que tant son silence que sa réaction consistant à se persuader que Z._ était son petit ami constituaient une défense psychologique, son argumentation est irrecevable (art. 106 al. 2 LTF) et ne trouve au demeurant aucune assise dans les constatations de fait de l'arrêt querellé. Elle se borne dans une large mesure à exposer comment son comportement devait être interprété, substituant ainsi sa propre appréciation à celle des juges précédents, sans réfuter leur raisonnement. Elle ajoute enfin que le rapport en anglais a été traduit du japonais et qu'il est possible que la traduction ne soit "pas tout à fait fiable". Sur ce dernier point, outre le fait qu'elle ne précise pas sur quel point la traduction serait erronée, sa critique est irrecevable, faute d'épuisement des moyens de droit cantonal (art. 80 LTF; ATF 135 I 91 consid. 2.1 p. 93).
Au demeurant, il n'était pas arbitraire de s'écarter des déclarations très générales relatives à ses tentatives de résister puisqu'elles sont contredites par les propos beaucoup plus précis de la recourante elle-même tels que mentionnés supra. Par ailleurs, elle reproche vainement à l'autorité précédente d'avoir interprété faussement un mécanisme de défense psychologique en déduisant qu'elle avait accepté les relations sexuelles. En effet, la Chambre d'accusation n'a pas retenu que la recourante avait accepté les relations; elle a constaté qu'elle n'avait pas exprimé son désaccord, ce qui est différent. En conclusion, sa critique, pour autant que recevable, est infondée.
3.2.5 Selon la recourante, il était arbitraire de retenir qu'elle n'avait pas fourni d'explications compréhensibles sur la façon par laquelle l'auteur parvenait à entrer dans sa chambre bien que la porte soit verrouillée. A ses yeux, il ne s'agit en outre pas d'un élément pertinent.
La recourante se limite à reprendre les explications qu'elle a données en cours de procédure, à savoir que la porte était vieille et qu'elle devait aller parfois aux toilettes, sans toutefois s'en prendre à l'appréciation de la Chambre d'accusation sur le caractère peu compréhensible desdites explications. Une telle critique ne satisfait pas aux exigences accrues de motivation (art. 106 al. 2 LTF). En tout état de cause, l'autorité précédente pouvait sans arbitraire retenir la pertinence de cette constatation pour juger de l'insuffisance des charges. En effet, à défaut d'explications plausibles, on ne voit pas comment l'intimé parvenait à entrer toutes les nuits dans sa chambre pour la violer, comme elle le prétend, malgré une porte verrouillée.
3.3 En conséquence, au vu des éléments retenus sans arbitraire par la cour cantonale, il n'était pas insoutenable de considérer qu'il subsistait un important doute au sujet du caractère imposé des relations sexuelles et de la conscience, chez l'auteur, de l'absence de consentement de la victime. Dans ces circonstances, une condamnation de Z._ pouvait être tenue pour hautement invraisemblable et, par conséquent, l'arrêt attaqué ne procède pas d'une application insoutenable du droit cantonal.
4. La recourante conteste également le non-lieu prononcé en faveur du complice.
4.1 Les juges précédents ont exposé que, selon le droit suisse, le complice n'est punissable que si l'auteur principal a commis l'infraction que le complice a cherché à faciliter. Ils ont estimé que, comme dans le cas particulier, l'auteur principal bénéficiait d'un non-lieu, la même décision s'imposait pour le complice.
4.2 Par son argumentation, la recourante tente de démontrer que, si les faits avaient été constatés correctement, le complice aurait dû être renvoyé devant un tribunal pour ne pas l'avoir aidée car il était informé des viols qu'elle subissait. C'est dire qu'elle ne s'en prend pas du tout au raisonnement de la cour cantonale, ce qui rend son grief irrecevable (art. 42 al. 2 LTF).
Au demeurant, la complicité n'est punissable que si l'acte réalisé par l'auteur principal réalise les éléments constitutifs et objectifs d'une infraction et s'avère en outre illicite (accessoriété limitée; ATF 129 IV 124 consid. 3.2; Bernhard Sträuli, Commentaire romand, Code pénal I, 2009, n. 137 ad intro aux art. 24 à 27 CP; Günter Stratenwerth, Schweizerisches Strafrecht, Allgemeiner Teil I, 3. Aufl. 2005, § 13 n. 86 ff.; Dupuis et al., Petit commentaire du code pénal I, partie générale, 2008, n. 4 ad art. 25 CP; Martin Killias et al., Précis de droit pénal général, 3ème éd., 2008, n° 618 ). Dans le cas particulier, les juges précédents ont prononcé en faveur de l'auteur présumé d'un non-lieu en raison de l'insuffisance des charges et du doute qui en résultait à propos de la réalisation de deux éléments constitutifs de l'infraction dénoncée. L'arrêt attaqué n'est par conséquent pas contraire au droit en tant qu'il met également le prétendu complice au bénéfice d'un non-lieu.
5. Le recours est ainsi rejeté dans la mesure où il est recevable. Comme ses conclusions étaient d'emblée vouées à l'échec, la recourante doit être déboutée de sa demande d'assistance judiciaire (art. 64 al. 1 et 2 LTF) et supporter les frais de justice (art. 66 al. 1 LTF), qui seront toutefois réduits compte tenu de sa situation financière actuelle.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 1'600 fr., sont mis à la charge de la recourante.
3. La requête d'assistance judiciaire est rejetée.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Chambre d'accusation du Tribunal cantonal du canton de Neuchâtel.
Lausanne, le 3 mars 2011
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Favre Rey-Mermet