Faits:
A.
Par jugement du 31 janvier 2013, le Tribunal correctionnel du canton de Genève a acquitté A._ de la prévention de viol (<ref-law>) et d'actes d'ordre sexuel avec des enfants (<ref-law>) et lui a alloué une indemnité de 26'900 fr. au titre de tort moral.
B.
Par jugement du 13 décembre 2013, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice genevoise a admis les appels formés par le Ministère public genevois, la victime et la mère de celle-ci. Elle a réformé le jugement de première instance en ce sens qu'elle a reconnu A._ coupable de viol et d'actes d'ordre sexuel avec des enfants, l'a condamné à une peine privative de liberté de trois ans, dont dix-huit mois ferme et dix-huit mois avec sursis pendant quatre ans et a fixé une indemnité de 15'000 fr. pour tort moral au bénéfice de la victime, celle-ci étant renvoyée à agir sur le plan civil pour son dommage matériel futur.
En résumé, cette condamnation repose sur les faits suivants:
A la fin juin 2011, C._, née le *** 1996, s'est rendue, pendant les heures d'école, vers 16h, au terminus de la ligne de bus 8 des Transports publics genevois, afin de retrouver un jeune homme qu'elle connaissait sous le nom de D._ et qui travaillait aux alentours. Tous deux se sont ensuite rendus à Rive, puis, comme il faisait froid, se sont réfugiés dans un garage souterrain à proximité. Dans l'ascenseur, le jeune homme a tenté d'embrasser la jeune fille, qui l'a repoussé. Arrivés au sous-sol, ils sont restés un moment à discuter, puis elle s'est dirigée vers une porte pour savoir où elle menait. Lorsqu'elle s'est retournée, elle s'est retrouvée face à D._ qui l'a plaquée contre le mur et a commencé à l'embrasser. L'ayant couchée de force au sol malgré ses cris, il lui a enlevé ses leggings et string, usant de violence. Alors qu'il lui tenait les poignets avec ses deux mains, il l'a pénétrée vaginalement, sans préservatif et sans éjaculer. Ayant finalement réussi à s'écarter, C._ a repris l'ascenseur, puis est retournée chez elle. L'enquête de police a permis d'établir que le vrai nom de D._ était A._.
C.
Contre ce dernier jugement, A._ dépose un recours en matière pénale devant le Tribunal fédéral. Il conclut, principalement, à son acquittement et, à titre subsidiaire, à l'annulation de l'arrêt attaqué et au renvoi de la cause à l'instance précédente pour nouveau jugement. En outre, il sollicite l'assistance judiciaire.

Considérant en droit:
1.
Le recourant dénonce l'arbitraire dans l'établissement des faits (art. 9 Cst.), ainsi que la violation du principe in dubio pro reo (art. 6 ch. 2 CEDH, art. 32 al. 1 Cst. et 10 al. 3 CPP).
1.1. Le Tribunal fédéral est lié par les faits constatés par l'autorité précédente (<ref-law>). Le recourant ne peut critiquer la constatation des faits, susceptibles d'avoir une influence sur l'issue du litige, que si ceux-ci ont été établis de manière manifestement inexacte (art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF), c'est-à-dire arbitraire (cf. <ref-ruling> consid. 2.1, p. 450).
En bref, pour qu'il y ait arbitraire, il ne suffit pas que la décision attaquée apparaisse discutable ou même critiquable; il faut qu'elle soit manifestement insoutenable et cela non seulement dans sa motivation, mais aussi dans son résultat (voir par ex: <ref-ruling> consid. 6.1 p. 379; <ref-ruling> consid. 2.4 p. 5; <ref-ruling> consid. 4.2 p. 560 ; <ref-ruling> consid. 1.3 p. 4/5; <ref-ruling> consid. 5.4 p. 148; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 153 et les arrêts cités).
Lorsque l'autorité cantonale a forgé sa conviction quant aux faits sur la base d'un ensemble d'éléments ou d'indices convergents, il ne suffit pas que l'un ou l'autre de ceux-ci ou même chacun d'eux pris isolément soit à lui seul insuffisant. L'appréciation des preuves doit être examinée dans son ensemble. Il n'y a pas d'arbitraire si l'état de fait retenu pouvait être déduit de manière soutenable du rapprochement de divers éléments ou indices. De même, il n'y a pas d'arbitraire du seul fait qu'un ou plusieurs arguments corroboratifs sont fragiles, si la solution retenue peut être justifiée de façon soutenable par un ou plusieurs arguments de nature à emporter la conviction.
1.2. Dans la mesure où, comme en l'espèce, l'appréciation des preuves est critiquée en référence avec le principe in dubio pro reo, celui-ci n'a pas de portée plus large que l'interdiction de l'arbitraire (<ref-ruling> consid. 2a p. 41).
1.3. Le grief d'arbitraire doit être invoqué et motivé de manière précise (<ref-law>). Le recourant doit exposer, de manière détaillée et pièces à l'appui, que les faits retenus l'ont été d'une manière absolument inadmissible, et non seulement discutable ou critiquable. Il ne saurait se borner à plaider à nouveau sa cause, contester les faits retenus ou rediscuter la manière dont ils ont été établis comme s'il s'adressait à une juridiction d'appel (<ref-ruling>). Le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur les critiques de nature appellatoire (<ref-ruling> consid. 4.2.3 p. 5; <ref-ruling> consid. 5.1 p. 356 ; <ref-ruling> consid. 6 p. 397).
2.
La cour cantonale s'est convaincue que le recourant avait contraint la victime à l'acte sexuel, en se fondant, principalement, sur les éléments suivants:
2.1. Le récit de la victime a toujours été constant sur les faits principaux qu'elle a dénoncés. Les détails de l'agression (placage par surprise contre le mur, maintien au sol par pression sur les poignets, déshabillage du bas du corps jusqu'aux genoux, pénétration de quel-ques secondes) sont restés les mêmes.
2.2. Le changement d'attitude radical de la victime, ses cauchemars et son comportement étrange durant son séjour au Portugal, ainsi que ses réactions physiologiques (eczéma) constituent autant de symptômes post-traumatiques, qui viennent confirmer la version du viol. Plusieurs intervenants (notamment sa mère et son enseignante) ont ainsi souligné qu'elle était devenue agressive, hargneuse et même ingérable, ses excès étant sans commune mesure avec les écarts précédents. La jeune fille a tenté de se suicider en décembre 2011, tentative de suicide qui s'inscrit dans le même contexte traumatique. La psychologue de la jeune fille a constaté l'existence de plusieurs symptômes (reviviscence de l'événement, cauchemars à répétition, attitude d'évitement, froideur émotionnelle, difficultés d'endormissement, problèmes de concentration, colère) lui permettant de conclure à un état de stress post-traumatique.
2.3. Les déclarations du recourant contiennent des contradictions, notamment s'agissant des circonstances de la rencontre avec la jeune fille. En outre, le recourant n'a eu de cesse de dénigrer la victime et de la menacer, sans doute pour qu'elle retire ses accusations. Il s'est réfugié derrière un ancien pseudonyme, a évité la police, a ouvertement sollicité un faux témoignage et a fui devant la menace de se faire dénoncer.
2.4. Enfin, la personnalité du recourant vient conforter l'hypothèse de la commission d'un abus sexuel exercé avec violence (il a déjà usé de la force, il a de l'intérêt pour les rencontres sans lendemain et pour les très jeunes filles).
3.
3.1. Le recourant s'en prend, d'abord, aux déclarations de la victime, qu'il considère comme non crédibles.
Il fait valoir que la cour cantonale retient de manière arbitraire que la victime a été constante sur les points principaux qu'elle a dénoncés, alors que ses explications contiennent différentes incohérences et contradictions.
3.1.1. Il relève que la victime a varié sur la durée passée dans le garage souterrain avant qu'il ne la plaque (moins d'une heure / 10-15 minutes) ainsi que sur la durée de la pénétration (quelques secondes / une ou deux minutes).
La cour cantonale n'a pas méconnu ces divergences. Elle a expliqué que les protagonistes avaient d'abord conversé sur un muret, pendant un temps indéterminé. L'absence de minutage de cette première phase fait que l'évaluation fournie par la victime du temps global passé dans le garage, qui inclut la courte agression sexuelle, ne saurait revêtir une importance déterminante. En outre, la cour cantonale a relevé que le prévenu parlait d'une petite trentaine de minutes et la victime de moins d'une heure, ce qui n'était pas incompatible (arrêt attaqué p. 13). S'agissant de la variation de la durée de l'acte, elle a exposé qu'elle pouvait s'expliquer par un effet de langage sans portée ou par une perception faussée de la contrainte subie (arrêt attaqué p. 14). Les explications données par la cour cantonale sur ces deux points sont convaincantes. On ne saurait lui reprocher un quelconque arbitraire lorsqu'elle considère que ces divergences n'entachent pas la crédibilité des déclarations de la victime.
3.1.2. Le recourant soutient que la victime n'est pas crédible lorsqu'elle déclare que " l'ascenseur de l'immeuble où se trouvait le parking qui comporte 25 places, un immeuble de sept étages dans lequel il y a des bureaux et des habitations, serait resté à l'étage du parking où elle se trouvait " avec le recourant, et cela " pendant moins d'une heure " et aux alentours de 17 heures, à savoir à l'heure de sortie des bureaux. Au contraire, selon le recourant, il y aurait eu plusieurs personnes de passage dans le garage.
Sur ce point, la cour cantonale a expliqué que le garage était un garage privé qui ne contenait que 25 places, de surcroît sur deux niveaux. Elle a donc considéré que l'absence de nombreux mouvements était crédible, même à 17 heures, à l'heure de la sortie des bureaux (arrêt attaqué p. 13). La conclusion de la cour cantonale ne suscite aucune critique. Compte tenu de la petite taille du parking (une dizaine de voitures par étage) et de son caractère privé, il n'est pas impossible qu'il n'y ait pas eu de mouvement dans le garage pendant que les protagonistes s'y trouvaient. La cour cantonale n'a donc pas fait preuve d'arbitraire.
3.1.3. Le recourant mentionne des contradictions de la victime s'agissant de l'épisode du baiser. Dans un premier temps, celle-ci a déclaré que le recourant avait essayé de l'embrasser dans l'ascenseur, alors que, plus tard, elle ne fait plus mention de cette tentative de baiser, mais uniquement de celle devant la porte blanche.
La cour de céans ne voit pas de contradiction. Dans une première audition, la recourante a mentionné que le recourant avait tenté de l'embrasser dans l'ascenseur, avant la phase de discussion dans le garage et le viol. Dans une version ultérieure, elle a omis de mentionner cette tentative de baiser, antérieure à l'agression. Mais, questionnée dans une audience postérieure expressément sur ce point, elle a confirmé que le recourant avait tenté de l'embrasser déjà dans l'ascenseur. La cour de céans ne voit pas en quoi l'omission, lors d'une audition, de cette tentative de baiser, qui constitue un fait secondaire, enlèverait toute crédibilité aux déclarations de la jeune fille. Le grief soulevé est infondé.
3.1.4. Le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir versé dans l'arbitraire en retenant les déclarations de la victime, malgré l'absence de détails dans ses récits.
Contrairement à ce que soutient le recourant, la victime a fourni des détails sur l'agression. Ainsi, elle a expliqué qu'arrivés en sous-sol, ils étaient restés un moment ensemble à discuter, puis qu'elle s'était dirigée vers une porte pour savoir où elle menait. Lorsqu'elle s'était retournée, elle s'était retrouvée face au recourant qui l'avait plaquée contre le mur et avait commencé à l'embrasser. L'ayant couchée de force au sol malgré ses cris, il lui avait enlevé ses leggings et string, usant de violence. Alors qu'il lui tenait les poignets avec ses deux mains, il l'avait pénétrée vaginalement, sans préservatif et sans éjaculer. Ayant finalement réussi à s'écarter, la jeune fille avait repris l'ascenseur. Ces détails sont suffisants; des détails sur ses sensations physiques ressenties au moment des faits ou peu après ne sont pas nécessaires. Le grief du recourant est infondé.
3.1.5. Le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir versé dans l'arbitraire en ne tenant pas compte du silence de la victime après les faits.
Comme l'a expliqué à juste titre la cour cantonale, un évènement peut être tellement traumatisant qu'il pousse au silence. En outre, il n'est souvent pas aisé pour une jeune fille de s'ouvrir à ses parents d'un acte sexuel, ne serait-ce que pour ne pas s'exposer à des reproches liés aux circonstances de la rencontre (absentéisme à l'école, naïveté de vouloir sortir avec un garçon plus âgé, qu'on connaît à peine et uniquement sur un mode virtuel, erreur de le suivre dans un lieu fermé, etc.). C'est donc sans arbitraire que la cour cantonale a considéré que le silence de la victime après les faits n'enlevait aucune crédibilité à sa dénonciation.
3.1.6. Le recourant soutient que la cour cantonale a fait preuve d'arbitraire en considérant que le changement de comportement radical de la victime, le stress post-traumatique constaté par le certificat médical du 5 juin 2012 et la tentative de suicide commise en décembre 2011 étaient en lien avec le viol. Il reproche aux juges cantonaux de ne pas avoir tenu compte des déclarations de l'amie de la victime, qui n'a décelé aucun changement de comportement chez cette dernière, des déclarations de la victime elle-même qui avoue avoir eu des problèmes à la maison et de ses absences scolaires avant juin 2011.
La modification de comportement n'a pas été constatée uniquement par la mère, mais par d'autres personnes, notamment par son enseignante. L'eczéma a été établi par certificat médical et la tentative de suicide n'est pas contestée. De plus, la psychologue de la jeune fille a conclu à un état de stress post-traumatique. Dans ces conditions, il n'est pas arbitraire de considérer ces symptômes comme étant établis et d'écarter le témoignage contraire de l'amie de la jeune fille. La cour cantonale a retenu que ces symptômes avaient été causés par le viol dont la jeune fille avait été victime. Cette conclusion est soutenable et n'a rien d'arbitraire. Le recourant conteste le lien de causalité entre ces troubles et le viol, soutenant que ceux-ci peuvent avoir été causés par un autre événement traumatique que le viol qui lui est reproché ; il cite comme exemple les mauvaises relations avec sa famille. Outre le fait que cet argument est purement appellatoire, il est peu convaincant, puisque l'on ne saurait parler à cet égard d'événement traumatique.
3.1.7. Le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir versé dans l'arbitraire en retenant comme signe de la véracité des propos de la victime sa réaction à la suite de la rencontre du recourant devant l'hôpital le 9 janvier 2012.
Ces faits ont été relatés par la mère de la victime, laquelle a expliqué que cette rencontre du 9 janvier 2012 devant l'hôpital avait été le facteur déclenchant pour le dépôt de la plainte intervenu le 10 janvier 2012. Au vu de ces éléments, il n'est pas arbitraire de retenir cette réaction comme un indice supplémentaire de la véracité des déclarations de la victime.
3.2. Le recourant fait valoir que la cour cantonale a fait preuve d'arbitraire en écartant ses propres déclarations.
3.2.1. Il reproche à la cour cantonale d'avoir interprété ses mauvais souvenirs quant aux circonstances exactes de leur rencontre comme des contradictions prouvant sa culpabilité.
Les variations et les contradictions du recourant dans ses déclarations sont établies. La cour cantonale ne fait pas preuve d'arbitraire en considérant que ces variations et contradictions montrent que les déclarations du recourant ne sont pas fiables.
3.2.2. Le recourant fait grief à la cour cantonale d'avoir considéré que son comportement corroborait la version de l'agression sexuelle. C'est ainsi de manière arbitraire qu'elle aurait déduit la culpabilité du recourant des menaces qu'il aurait proférées à l'encontre de la victime, à savoir qu'il enverrait des filles d'Annemasse pour la frapper, de sa fuite devant le beau-père de la victime, de l'usage d'un pseudonyme et du temps écoulé depuis les faits.
Les menaces, sa fuite et l'usage d'un pseudonymes sont établis. Il n'est pas arbitraire de considérer ces éléments comme des indices supplémentaires de la culpabilité du recourant.
3.2.3. Le recourant relève que la cour cantonale aurait retenu de manière arbitraire que sa personnalité venait confirmer la version de l'agression sexuelle. Elle aurait retenu à tort qu'il avait déjà recouru à la force, qu'il aurait de l'intérêt pour des rencontres sans lendemain, ainsi que pour les jeunes filles. En revanche, elle aurait omis de tenir compte que le recourant n'avait aucun antécédent de délits sexuels.
Ces traits de la personnalité ont été établis. La cour cantonale ne fait pas preuve d'arbitraire en considérant que ceux-ci confirment l'hypothèse de l'agression. Ils ne constituent pas la preuve de celle-ci, mais n'en sont qu'un indice parmi d'autres.
4.
Dans la mesure de sa recevabilité, le recours doit être rejeté.
Comme ses conclusions étaient vouées à l'échec, l'assistance judiciaire ne peut être accordée (<ref-law>). Le recourant devra donc supporter les frais (<ref-law>), dont le montant sera toutefois fixé en tenant compte de sa situation financière.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
La requête d'assistance judiciaire est rejetée.
3.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour de justice du canton de Genève, Chambre pénale d'appel et de révision.
Lausanne, le 19 mai 2014
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
La Greffière: Kistler Vianin