Faits:
A.
Par décision rendue le 5 avril 2013, le président du Tribunal criminel du Littoral et du Val-de-Travers a ordonné pour 5 ans à compter du 9 avril 2013, la prolongation d'une mesure de traitement institutionnel dans un établissement au sens de l'<ref-law> instaurée par jugement du Tribunal correctionnel du district de Boudry (NE), le 9 avril 2008.
B.
Par arrêt du 17 juin 2013, l'autorité de recours en matière pénale du Tribunal cantonal neuchâtelois a rejeté le recours formé par X._ et confirmé le jugement de première instance.
En résumé, elle a retenu les faits suivants:
B.a. Par jugement du 4 décembre 2006, le Tribunal correctionnel du district de Boudry a condamné X._ à une peine de 18 mois d'emprisonnement, peine partiellement complémentaire à celles prononcées par jugement du Tribunal de police du district du Locle du 7 décembre 2004 et par ordonnance pénale du Ministère public du canton de Neuchâtel du 13 janvier 2005, notamment pour viol, plusieurs séquestrations, voies de fait, tentative de contrainte, injures, faux dans les titres et tentative d'obtention frauduleuse d'une prestation de peu d'importance, dommages à la propriété, exhibitionnisme, contravention contre l'intégrité sexuelle ainsi que menaces. Les sursis accordés à X._ les 7 février 2002, 1er avril 2003 et 13 janvier 2005 étaient révoqués et la poursuite de son traitement ambulatoire était ordonnée.
B.b. Suite à une requête de l'Office d'application des peines du 13 novembre 2007 et à un préavis de la Commission de la dangerosité du 2 novembre 2007, l'exécution du solde de la peine a été suspendue par jugement du 9 avril 2008 au profit d'un traitement institutionnel au sens de l'<ref-law>. Le Tribunal a fondé sa décision en particulier sur une expertise psychiatrique délivrée par le Dr A._ le 10 mars 2008. L'intéressé souffrait de schizophrénie paranoïde, maladie psychiatrique chronique et incurable qui nécessitait un traitement. Il n'était pas suffisamment conscient de sa maladie et de la gravité des infractions dont il avait été reconnu coupable pour que l'on puisse attendre de lui qu'il se soumette volontairement ou dans le cadre d'une mesure ambulatoire au traitement médicamenteux, à la psychothérapie et à l'encadrement qui lui étaient indispensables pour que son état demeure stabilisé et pour que le risque de récidive soit réduit autant que possible. X._ a été placé au Foyer du Parc à Couvet dès le 6 mai 2008 afin d'y subir cette mesure.
Le 16 juillet 2010, X._ a été placé en milieu fermé jusqu'au 16 août 2011, pour avoir importuné une jeune fille au pair à la sortie d'un train, en tentant de l'embrasser et de lui prodiguer des caresses par-dessus ses vêtements.
B.c. Dans un rapport d'expertise du 21 septembre 2010, le Dr B._ a confirmé le diagnostic de schizophrénie paranoïde qui était clairement en lien avec le risque de récidive. Il a constaté comme seule évolution, la stabilisation de la maladie, dans le cadre thérapeutique avec une meilleure socialisation, même si l'expertisé cherchait encore à transgresser le cadre de manière ponctuelle. La prise de conscience de son trouble par l'intéressé n'était cependant que partielle dans la mesure où il l'attribuait encore "passablement" à la consommation de substances illicites et d'alcool. Par ailleurs, s'il reconnaissait l'utilité du cadre mis en place, il niait celle du traitement neuroleptique. L'expert a affirmé qu'un suivi ambulatoire était totalement insuffisant pour répondre aux exigences de prévention de récidive, mais qu'en revanche le risque devenait faible avec un encadrement strict, une surveillance de l'abstinence de produits stupéfiants et d'alcool ainsi qu'une surveillance stricte des déplacements et des consignes claires quant aux relations autorisées avec le sexe opposé. Le placement au Foyer du Parc et le cadre mis en place étaient pleinement adaptés à la situation de l'intéressé. Finalement, l'expert a indiqué que le trouble psychiatrique de X._ exigera certainement durant de nombreuses années, voire à vie, un suivi psychiatrique et un encadrement thérapeutique et socio-éducatif.
Dans un rapport du 29 octobre 2012, le Dr C._ qui assure le suivi psychiatrique de X._ dans le cadre de la mesure thérapeutique a conclu que l'on pouvait constater une évolution positive chez l'intéressé. Son état psychique, quoique parfois fluctuant (épisode de recrudescence de sa symptomatologie en mars 2012), restait néanmoins stable. Il gardait une abstinence aux toxiques. Il continuait à travailler régulièrement et n'avait pas récidivé. Une étape consistant à intégrer un appartement protégé pouvait être envisagée à condition qu'il se soumette très régulièrement à des prises de sang pour contrôler sa compliance médicamenteuse, étant précisé qu'il s'y était soustrait en mai et juillet 2012.
Dans un rapport du 6 novembre 2012, le Foyer du Parc a exposé que X._ avait cherché à se soustraire à la prise de son traitement neuroleptique et avait refusé des prises de sang sous divers prétextes. Il avait des difficultés à respecter le programme de sorties. Finalement, il avait indiqué qu'il ne souhaitait du reste plus intégrer un appartement protégé. Enfin, la personne en charge de la mesure de protection de l'adulte dont il bénéficie, trouvait que tant que l'intéressé n'arrivait pas à concevoir et à accepter qu'il était atteint d'une maladie incurable qui nécessitait un traitement, certainement à vie, il était difficile d'imaginer une autre prise en charge que celle mise en place.
B.d. En date du 19 avril 2013, l'Office d'application des peines et mesures (OAPM), suite à un préavis négatif de la Commission de la dangerosité, a refusé la libération conditionnelle de X._. Il a considéré que le risque de récidive restait présent et que seul un cadre strict et soutenant était à même de prévenir toute nouvelle infraction.
C.
X._ forme un recours en matière pénale contre l'arrêt du 17 juin 2013. Il conclut à une violation du droit fédéral et au renvoi de la cause à l'autorité de recours cantonale. En outre, il sollicite l'assistance judiciaire.

Considérant en droit:
1.
Le recourant n'a pas formellement conclu à la réforme du jugement attaqué ni à son annulation mais s'est borné à demander le renvoi à l'autorité précédente. On comprend toutefois de la motivation présentée que le recourant dénonce une violation de l'<ref-law>, contestant avant tout la durée de la prolongation de la mesure institutionnelle. Cette motivation s'interprète comme conclusion suffisante.
2.
L'<ref-law> prévoit que la privation de liberté entraînée par le traitement institutionnel ne peut en règle générale excéder cinq ans. Si les conditions d'une libération conditionnelle ne sont pas réunies après cinq ans et qu'il est à prévoir que le maintien de la mesure détournera l'auteur de nouveaux crimes ou délits en relation avec son trouble mental, le juge peut, à la requête de l'autorité d'exécution, ordonner la prolongation de la mesure de cinq ans au plus à chaque fois.
2.1. Le traitement thérapeutique institutionnel peut se poursuivre au-delà du délai de cinq ans, mais non sans un examen. Après l'écoulement de ce délai, la mesure nécessite un examen judiciaire. Si elle se révèle toujours nécessaire et appropriée, notamment au vu de l'état psychique de l'intéressé et des risques de récidive, elle peut être prolongée de cinq ans au plus à chaque fois. Lors de cet examen, le juge doit donner une importance accrue au respect du principe de la proportionnalité, d'autant plus que la prolongation revêt un caractère exceptionnel et qu'elle doit être particulièrement motivée. Une expertise n'est toutefois pas exigée (cf. <ref-law>; <ref-ruling> consid. 2.1 p. 141 et références citées). Si une expertise a été ordonnée, le juge doit s'en écarter et le cas échéant en ordonner une nouvelle lorsque des circonstances ou des indices importants et bien établis en ébranlent sérieusement la crédibilité. Il n'est pas nécessaire que l'expertise soit établie dans le cadre de la procédure en cours. Une expertise ancienne est suffisante lorsqu'elle appréhende tous les aspects nécessaires et n'a rien perdu de son actualité (<ref-ruling> consid. 4.3 p. 254; <ref-ruling> consid. 3.4 p. 247 s.; arrêt 6B_377/2013 du 19 juillet 2013 consid. 1.2.3).
2.2.
2.2.1. La possibilité de prolonger la mesure est soumise à deux conditions. Elle suppose d'abord que les conditions pour une libération conditionnelle ne soient pas données, à savoir qu'un pronostic favorable ne puisse pas être posé quant au comportement futur de l'auteur en liberté (cf. <ref-law>; <ref-ruling> consid. 2.2.1 p. 141).
2.2.2. Le Tribunal cantonal s'est fondé sur l'expertise du Dr B._ ainsi que sur les avis - médicaux et du cadre social - pour considérer que le risque de récidive, qui est clairement en lien avec le trouble mental dont souffre le recourant, subsiste. Il a exposé qu'en cas de levée de la mesure, respectivement de non-prolongation, le risque de récidive était tout à fait actuel, tant il apparaissait que celui-ci n'était diminué que par une médication adaptée et suivie de X._. Il a constaté, sans être contredit par le recourant (<ref-law>), les difficultés que ce dernier rencontrait avec l'acceptation de sa maladie, sa compliance médicamenteuse et son adaptation aux mesures sociales, tendance qui s'était encore révélée au cours de l'année 2012. L'absence de récidive depuis 2010 était le résultat d'une surveillance étroite, tout flottement dans le comportement de l'intéressé étant rapidement décelé et compensé. La prévention des rechutes sociales et de la récidive deviendrait totalement aléatoire en cas d'effritement de la structure mise en place, ce d'autant plus que X._ ne semblait plus avoir de travail depuis le mois de mars 2013. Par ailleurs, il y avait sérieusement lieu de craindre que l'intéressé tenterait de se soustraire au contrôle de la prise régulière de médicaments adaptés en cas de libération. On comprend ainsi que le recourant manque encore des ressources nécessaires pour s'adapter dans un environnement qui ne soit pas clairement structuré et qu'en cas de libération conditionnelle, le risque de récidive est important. Suivant ces avis, il faut admettre que les conditions de la libération conditionnelle ne sont pas réalisées.
2.2.3. Contrairement à ce qu'allègue le recourant, l'autorité cantonale n'était légalement pas tenue d'ordonner une nouvelle expertise. Le texte légal ne la lui impose pas (consid. 2.1). Sa considération, selon laquelle la loi souffre d'une incohérence en n'imposant pas une nouvelle expertise lors de l'examen de la prolongation de la mesure, au motif qu'une expertise doit être ordonnée tant lors de son instauration que lors de sa levée, ne suffit pas à établir l'existence d'une lacune proprement dite de la loi en ce domaine qu'il incomberait au juge de compléter (sur la lacune de la loi, cf. <ref-ruling> consid. 2.4.2 p. 116).
2.2.4. Le recourant invoque encore le caractère ancien de l'expertise du Dr B._ et le contexte dans lequel cette expertise a été rendue. Son grief ne satisfait pas aux exigences accrues de motivation (<ref-law>). Serait-il recevable que le grief d'arbitraire serait infondé. L'élément déterminant pour ordonner une nouvelle expertise n'est pas le temps qui s'est écoulé depuis le moment où l'expertise a été établie comme le prétend le recourant, mais plutôt l'évolution de l'expertisé qui s'est produite dans l'intervalle qui justifierait une nouvelle expertise. Il est parfaitement concevable de se fonder sur une expertise relativement ancienne si la situation ne s'est pas modifiée entre-temps (consid. 2.1). Or, le recourant ne démontre rien de tel en ce qui concerne son évolution, se bornant à évoquer hors de son contexte "l'évolution positive" relevée par le Dr C._ dans son rapport du 29 octobre 2012. Est également irrelevant le fait que la dernière expertise ait été établie dans le cadre de la procédure pénale ouverte contre le recourant à la suite de ses agissements au préjudice d'une jeune femme. L'expertise du Dr B._ conserve toute sa pertinence puisqu'elle visait à déterminer si le retour de l'intéressé au Foyer du Parc et les conditions thérapeutiques et psychothérapeutiques mises en place étaient adéquates pour neutraliser le risque de récidive. L'expert n'a pas ignoré dans son appréciation que le recourant avait travaillé comme livreur de pizzas au cours des années précédentes. Le recourant n'avance ainsi aucun élément que le juge aurait arbitrairement omis dans l'examen de sa situation concrète qui aurait justifié d'ordonner une nouvelle expertise. L'autorité cantonale pouvait se fonder tant sur l'expertise psychiatrique délivrée par le Dr A._ le 10 mars 2008 que sur celle du Dr B._ du 21 septembre 2010. D'ailleurs, le recourant ne discute pas la constatation de l'expert selon laquelle un suivi ambulatoire serait totalement insuffisant pour répondre aux exigences de prévention de la récidive. En définitive, le recourant n'apporte aucun élément de nature à ébranler la crédibilité de l'expertise qui aurait justifié que l'autorité cantonale en ordonnât une nouvelle. Son grief est rejeté dans la mesure de sa recevabilité.
2.3.
2.3.1. Ensuite, pour qu'un traitement institutionnel puisse être prolongé, son maintien doit permettre de détourner l'auteur de nouveaux crimes ou de nouveaux délits en relation avec son trouble (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 2.3.1 p. 143).
2.3.2. En l'espèce, tous les intervenants recommandent la poursuite du travail thérapeutique entrepris sur le long terme. Selon eux, X._ a besoin tant d'un suivi psychiatrique que d'un encadrement thérapeutique et socio-éducatif. Ils considèrent que le risque de récidive est faible si l'intéressé bénéficie d'un cadre strict et soutenant alors qu'il devient important en cas d'effritement du cadre. La médication qui lui est prescrite est essentielle pour éviter des décompensations. L'utilité de la mesure a été démontrée par l'absence de récidive depuis 2010 ainsi que par l'efficacité de la réaction lorsque le comportement de X._ devient inquiétant, ce qui permet de compenser son trouble lorsque cela s'avère nécessaire. Le fait même qu'un assouplissement du cadre soit envisagé, par le passage en appartement protégé, malgré la détermination fluctuante de l'intéressé à cet égard, démontre que la mesure s'inscrit dans une dynamique de progrès par rapport à la gestion médicale et sociale des troubles. Compte tenu de ces différents avis, il y a lieu d'admettre que le traitement institutionnel ordonné en 2008 est toujours apte à permettre une évolution favorable du recourant.
2.4.
2.4.1. En règle générale, le traitement institutionnel s'effectue dans un établissement psychiatrique approprié ou dans un établissement d'exécution des mesures (<ref-law>). La mesure thérapeutique de l'<ref-law> vise avant tout "un impact thérapeutique dynamique", et donc avec une amélioration du pronostic légal, et non la "simple administration statique et conservatoire" des soins (<ref-ruling> consid. 3.6 p. 323 s.). Toutefois, il sera rappelé que la notion de traitement médical doit être entendue largement. Même la simple prise en charge de l'auteur dans un milieu structuré et surveillé accompagnée d'un suivi psychothérapeutique relativement lointain constitue un traitement, si elle a pour effet prévisible d'améliorer l'état de l'intéressé de manière à permettre, à terme, sa réinsertion dans la société (<ref-ruling> consid. 1.3 p. 204).
2.4.2. En se bornant à affirmer que le Foyer du Parc n'est pas un établissement approprié au sens de l'<ref-law> pour permettre l'exécution de la mesure sans critiquer la motivation cantonale qui expose les motifs pour lesquelles sa critique est infondée, le recourant ne satisfait pas aux exigences de motivation (<ref-law>). En particulier, il sera rappelé qu'en règle générale, le juge n'ordonne une mesure que si un établissement approprié est à disposition (<ref-law>). Cette information sera fournie par l'expert, tenu de s'exprimer sur ce point dans son rapport, ainsi que par les autorités d'exécution. Il appartient toutefois aux autorités d'exécution cantonales, et non au juge, de désigner l'institution appropriée (arrêt 6B_372/2012 du 27 septembre 2012 consid. 4.2 et renvoi à FF 1999 1787 p. 1879). Le recourant ne saurait ainsi reprocher à l'autorité cantonale d'avoir retenu que l'expert considérait le placement au Foyer du Parc et le cadre mis en place comme adapté et le suivi thérapeutique optimal. Au surplus, le Tribunal cantonal souligne encore sans être contredit (<ref-law>) que l'évolution du recourant vers une stabilisation est la preuve que le traitement n'est pas uniquement statique et conservatoire. Il en va de même des interventions couronnées de succès en cas de déviance du cadre qui démontrent que le cadre répond aux besoins du patient lorsque cela est nécessaire. L'autorité cantonale pouvait ainsi sans violer le droit fédéral conclure que l'encadrement mis en place dans l'établissement était adéquat pour assurer l'exécution de la mesure.
2.5.
2.5.1. Si les conditions légales sont réalisées, le juge peut prolonger la mesure, selon l'énoncé légal, "de cinq ans au plus à chaque fois". De cette formulation, il résulte d'abord qu'une prolongation de la mesure n'est pas impérative ("Kann-Vorschrift"). Le juge doit déterminer si le danger que représente l'intéressé peut justifier l'atteinte aux droits de la personnalité qu'entraîne la prolongation de la mesure. A cet égard, seul le danger de délits relativement graves peut justifier une prolongation. Le principe de la proportionnalité doit s'appliquer non seulement en ce qui concerne le prononcé ordonnant la prolongation de la mesure, mais également en ce qui concerne sa durée (<ref-law>). Selon l'énoncé légal, comme déjà mentionné, la mesure peut être prolongée au plus de cinq ans. Il en résulte clairement qu'une prolongation inférieure à cinq ans est également possible (<ref-ruling> consid. 2.4 p. 143 s.). La mesure ne saurait être prolongée systématiquement de cinq ans (<ref-ruling> consid. 2.4.2 p. 145 s.).
2.5.2. Le danger que le recourant commette d'autres infractions graves (en particulier des actes de viol et de séquestration) en cas de levée de la mesure pour une mesure moins incisive tel un traitement ambulatoire est concret et justifie la prolongation du traitement institutionnel comme l'a retenu le Tribunal cantonal. Le recourant conteste la durée de la prolongation. L'autorité cantonale a motivé sa décision de prolonger la mesure pour cinq ans sur la base des avis médicaux qui retiennent tous que la problématique psychiatrique du recourant est lourde et incurable en l'état actuel des connaissances. Si la médication adaptée permet une bonne compensation des troubles, il n'en demeure pas moins qu'elle doit s'envisager sur le (très) long terme, peut-être même à vie. Compte tenu de la gravité des infractions et de l'évolution très lente du recourant, une telle durée, bien qu'elle corresponde à la durée maximale prévue par la loi ne paraît pas disproportionnée. Au demeurant, comme le relève l'autorité cantonale, cette prolongation n'exclut pas dans l'avenir un assouplissement, voire même - à un terme qu'il est très difficile à évaluer - une libération conditionnelle que l'autorité compétente doit examiner une fois par an.
3.
Le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable ce qui rend sans objet la demande de retrait de l'effet suspensif. Le recourant a requis le bénéfice de l'assistance judiciaire. Comme ses conclusions étaient dépourvues de chance de succès, celle-ci ne peut être accordée (<ref-law>). Le recourant devra donc supporter les frais (<ref-law>), dont le montant sera toutefois arrêté 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 demande d'assistance judiciaire est rejetée.
3.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 francs, sont mis à la charge du recourant.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et au Tribunal cantonal de la République et canton de Neuchâtel, Autorité de recours en matière pénale.
Lausanne, le 10 février 2014
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
La Greffière: Boëton